Cum funcţionează un automobil - structură şi părţi componente

Începem astăzi o serie de articole dedicate explorării autovehiculului. Fie că sunteţi, fie că nu sunteţi pasionaţi de acest subiect, articolele privind construcţia şi funcţionarea unui autovehicul pot prezenta interes pentru orice persoană curioasă privind terminologia auto, pe care o auzim, la urma urmelor, la orice mecanic, atunci când ne reparăm maşina. Fără a intra în detalii foarte tehnice, vom încerca să descriem automobilul, pe înţelesul tuturor, utilizând videoclipuri excelent realizate de profesionişti.

Pentru explicarea compunerii şi funcţionării automobilului vom utiliza videoclipuri atent alese de pe YouTube. Deşi în engleză, videoclipurile sunt uşor de urmărit, au multe explicaţii vizuale, iar informaţiile sunt transmise într-o manieră clară, concisă şi plăcută. Acolo unde se impune, vom include sub fiecare videoclip o traducere a principalilor termeni utilizaţi, pentru a înţelegere uşoară a textului. Desigur, o minimă înţelegere a limbii engleze este necesară pentru a putea urmări videoclipurile, dar suntem siguri că majoritatea celor care intră pe site-ul nostru deţine un bun control al acestei limbi.

## Prezentare generală a automobilului

Un automobil este constituit din:
:: motor
:: şasiu
:: caroserie.

## Motorul

Motorul transformă energia chimică a combustibilului în energie mecanică, care, prin transmiterea la roţile motoare, asigură deplasarea acestuia.

Toate motoarele sunt numite - motoare cu combustie internă. Ca rezultat al combustiei se creează o enormă presiune în interiorul motorului. Această presiune este folosită pentru a roti roţile.

Deşi motoarele pe benzină şi motorină sunt similare, operarea este diferită: motorul pe benzină se bazează pe un amestec aer-carburant, aprins de o bujie, iar motorul pe motorină, numit şi motor cu aprindere prin compresie funcţionează pe baza aerului (comprimat, care se încălzeşte foarte mult) şi a unei injecţii de carburant. Căldura aerului aprinde motorina şi are loc combustia.

Motorul este alcătuit din:
:: mecanismul motor
:: sisteme şi instalaţii auxiliare

:: Mecanismul motor este compus din componente fixe (blocul cilindrilor, chiulasa şi carterul) şi componente mobile (pistonul, segmenţii, bolţul, biela, arborele cotit şi volantul).

Blocul cilindrilor are găuri prin care trece lubrifiantul şi lichidul de răcire. Blocul cilindrilor conţine cilindri, prin care trec pistoanele.

Chiulasa se conectează la blocul motor printr-o garnitură de chiulasă.

Camera de ardere este în chiulasă. Chiulasa are supape de admisie (pentru combustibil) şi supape de evacuare (pentru gazele rezultate în urma combustiei).

Arderea amestecului aer-carburant are loc între capătul pistonului şi chiulasă.

Pistonul este legat de arborele cotit (care transferă puterea la roţi) printr-o bielă (asigură legătura cinematică între bolţul pistonului şi arbore cotit).

Supapele chiulasei sunt controlate prin intermediul arborelui cu came.

Galeria de admisia şi cea de evacuare sunt conectate la chiulasă, aducând amestecul aer-carburant şi evacuând rezultatul arderii din camera de ardere.

:: Sistemele şi instalaţiile auxiliare sunt:
:: instalaţia de ungere
:: instalaţia de răcire
:: instalaţia de alimentare;
:: sistemul de control al emisiei
:: sistemul electric şi electronic
:: mecanismul de distribuţie

-- Instalaţia de ungere

Uleiul stă în baia de ulei. Acesta este tras cu ajutorul pompei de ulei, trecut prin filtrul de ulei, şi împins prin galeriile de ulei ale motorului.

-- Instalaţia de răcire

Arderile din motor generează cantităţi uriaşe de căldură. Această căldură poate afecta motorul. De aceea motoarele au un sistem de răcire. Cea mai folosită metodă constă în circularea unui lichid (de răcire) prin blocul motor şi chiulasă.

Este important ca temperatura motorului să rămână constantă pe tot timpul funcţionării.

Pompa de apă circulă lichidul prin sistem. Lichidul de răcire e format din apă şi antigel.

Lichidul de răcire preia căldura motorului şi ajunge la radiator. Radiatorul transferă căldura către exterior; şi cu ajutorul unui ventilator.

Pentru a creşte punctul de fierbere al lichidului de răcire, sistemul de răcire este presurizat. Pentru a menţine această presiune se ataşează la radiator un capac de presiune.

Se foloseşte un termostat pentru a identifica temperatura lichidului şi pentru bloca circulaţia în sistem până se atinge o anumită presiune. Asta permite încălzirea mai rapidă a motorului, atunci când este rece.

-- Instalaţia de alimentare (sistemul aer-carburant)

Această instalație livrează combustibilul către un dispozitiv ce controlează cantitatea ce va ajunge la motor. Colectează şi curăţă aerul. Livrează aerul către cilindri. Schimbă raportul aer-combustibil, funcţie de nevoile motorului. Pompa de alimentare livrează din rezervor combustibil. Filtrul de combustibil şi filtrul de aer curăţă de impurităţi carburantul şi aerul exterior.

-- Sistemul de control al emisiei

Există mai multe metode de control al poluării:

- PVC (positive crankcase ventilation) - reduce emisiile de hidrocarburi prin preluarea vaporilor de ulei şi carburant i arderea în cilindri.
- Evaporative emission control system - preia vaporii de combustibil şi-i duce în camera de ardere.
- Exhaust gas recirculation - EGR - introduce gazele rezultate la ardere în aerul aspirat pentru a reduce temperatura lor şi a reduce probabilitatea de a crea NO.
- Convertor analitic - coverteşte hidrocarburile, CO şi NO în apă.
- Air injection system - reduce hidrocarburile prin combustia controlată a acestora în fluxul de evacuare.

-- Sistemele electric şi electronic

-- -- Sistemul de aprindere

La un motor pe benzină, bujiile aprind amestecul aer-carburant. O bobină de aprindere generează electricitatea necesară creării scânteii. Un senzor urmăreşte arborele cotit şi dă informaţii despre poziţia lui unui modul de control, care comandă bobina. Distribuitor dirijează informaţia, pentru ca bujiile să fie activate în mod corect.

-- -- Sistemul de pornire şi încărcare

Când cheia este rotită în poziţia de pornire, o cantitate mică de curent este transmisă de la baterie la un releu (selenoid). Se închid alte circuite şi se iniţiază demarorul, care are rolul de a roti volantul (la care se cuplează ambreiajul) montat pe spatele arborelui cotit. Când arborele cotit se mişcă, se mişcă şi pistoanele. La momentul potrivit, pentru fiecare piston se asigură scânteia de aprindere de la bujie (în cazul motorului pe benzină), care aprinde amestecul.

Rotirea volantului arborelui cotit cere multă energie. Reîncărcarea bateriei se face cu ajutorul unui generator AC (alternator). Generatorul AC este legat printr-o curea la arborele cotit, transformă curentul alternativ în curent continuu şi încarcă bateria.

-- -- Controlul electronic al motorului

Are loc o monitorizare continuă a motorului. Trei tipuri de componente: senzori de intrare, un computer şi dispozitive de ieşire. Computerul dirijează dispozitivele de ieşire pentru a opera modificările necesare şi a asigura funcţionarea optimă a motorului.

-- -- Sistemul de diagnosticare

On-board diagnostic - OOB II. Acesta monitorizează funcţionarea maşinii şi semnalează problemele apărute.

## Şasiul

Şasiul este compus din:
:: transmisie
:: sistemele de conducere
:: componentele de susţinere şi propulsie
:: instalaţii auxiliare

-- Transmisia are rolul de a transmite momentul motor la roţile motoare ale autovehiculului. Principalele componente ale transmisiei sunt:
:: ambreiajul (cuplează motorul de restul transmisiei, la schimbarea treptei cutiei de viteze)
:: cutia de viteze (modifică forţa de tracţiune, respectiv viteza)
:: transmisia cardanică (transmite momentul motor între arborele secundar al cutiei de viteze şi arborele pinionului transmisiei principale)
:: transmisia principală (transmite momentul motor de la transmisia cardanică la diferenţial şi arborii planetari transversali)
:: diferenţialul (permite roţilor aceleiaşi punţi ca, la viraje, să parcurgă drumuri de lungimi diferite)
:: arborii planetari (transmit momentul de la diferenţial la roţile motoare)
:: transmisia finală (măreşte raportul total de transmitere)

-- Sistemul de conducere se compune din:
:: mecanismul de direcţie (schimbarea direcţiei de mers)
:: sistemul de frânare (reducerea vitezei)

-- Componentele de susţinere şi propulsie conţin:
:: cadrul automobilului (suportul pe care se montează organele şi mecanismele automobilului)
:: sistemul de propulsie (transformă mişcarea de rotaţie în mişcare de translaţie)
:: suspensia (transformă şocurile drumului în oscilaţii suportabile şi amortizează aceste oscilaţii)

-- Instalaţiile auxiliare conţin:
:: instalaţia de iluminat şi semnalizare
:: instalaţia de climatizare etc.

## Caroseria

Caroseria are rolul de a purta marfa şi pasagerii. Sunt situaţii în care caroseria preia şi rolul cadrului automobilului.

## Prezentare generală a automobilului

Ce este automobilul

Primul automobil (avea doar trei roţi...) şi care a fost primul automobil produs în masă (Benz Velo).

Structura unui automobil

Din acest videoclip veţi înţelege care sunt principalele componente ale unui automobil:
:: basic structure (structura de bază)
:: power unit (motorul)
:: auxiliaris (auxiliare)
:: controls (mecanismul de direcţie)
:: superstructure (caroseria)

*****

Clasificarea autoturismelor, după formă

După formă (într-una din multele clasificări), autoturismele sunt împărţite în opt clase:

1. SEDAN - cu varianta "coupe"

2. DECAPOTABILĂ

3. HATCHBACK - portbagajul este o continuare a compartimentului pasagerilor.

Mai sus, configuraţia tipică a unui sedan (prima poză, de sus în jos, trei părţi), station wagon (a doua poză, două părţi) şi hatchback (a treia poză, două părţi)