Двигатели внутреннего сгорания
Дисциплина: Химия и физикаТип работы: Реферат
Тема: Двигатели внутреннего сгорания
Доклад на тему:
Двигатели внутреннего сгорания.
Доклад подготовил:
ученик ___
класса
школы № ___
Ф.И.О.
г. Нижний Новгород
2002 год.
Один из самых распространенных двигателей – двигатель внутреннего сгорания (ДВС). Его устанавливают на автомобили, корабли, тракторы, моторные и т.д.,
во всём мире насчитывается сотни миллионы таких двигателей. Существует два вида двигателей внутреннего сгорания – бензиновые и дизельные.
Бензиновые ДВС
работают на жидком горючем (бензине, керосине и т.п.) или на горючем газе (сохраняемом в сжатом виде в стальных баллонах). Проектируют двигатели где горючим будет
водород.
Основная часть ДВС – один или несколько цилиндров, внутри которых происходит сжигание топлива. Отсюда и название двигателя.
Внутри цилиндра движется поршень – металлический стакан, опоясанный пружинящими кольцами (поршневые кольца), вложенными в канавки на поршне. Поршневые кольца не пропускают
газов, образующихся при сгорании топлива, в
в промежутке между поршнем и стенками цилиндра. Поршень снабжен металлическим стержнем – пальцем, он соединяет поршень с шатуном. Шатун передаёт движения поршня
коленчатому валу.
Верхняя часть цилиндра сообщается с двумя каналами, закрытыми клапанами. Через один из каналов – впускной, подаётся горючая смесь, через другой – выпускной, удаляются продукты
сгорания. В верхней части цилиндра помещается свеча – приспособление для зажигания горючей смеси посредством электрической искры.
Наибольшее распространение получил четырёхтактный двигатель. Рассмотрим его работу. 1-ый такт – впуск (всасывание). Поршень, двигаясь вниз, засасывает горючую смесь. 2-ой такт –
сжатие. Впускной клапан закрывается, поршень, двигаясь вверх, сжимает горючую смесь, при сжатии она нагревается. 3-ий такт – рабочий ход. Поршень достигает верхнего положения, смесь
поджигается электрической искрой свечи, сила давления газов раскалённых продуктов горения – толкает поршень вниз. Движение поршня передаётся коленчатому валу, вал поворачивается, и
тем самым производится полезная работа. Произведя работу и расширяясь, продукты сгорания охлаждаются, давление в цилиндре падает почти до атмосферного. 4-ый такт – выпуск (выхлоп).
Открывается выпускной клапан, отработанные продукты сгорания выбрасываются через глушитель в атмосферу.
Из четырёх тактов двигателя только один, третий, - рабочий. Поэтому двигатель снабжают моховиком, инерционным двигателем, запасающим энергию, за счёт которой коленчатый вал
вращается в течении остальных тактов. Отметим, что одноцилиндровые двигатели устанавливают главным образом
на мотоциклах. На автомобилях, тракторах для более равномерной
работы ставят 4, 6, 8 и более цилиндров на общем валу. Двигатели с цилиндрами, установленными в виде звезды вокруг одного вала, получили название звездообразных.
Мощность звездообразных двигателей
достигает
4 МВт. Используют их главным образом в авиации.
Дизельные
– другой тип двигателей внутреннего сгорания. Воспламенение в его цилиндрах происходит при впрыскивании топлива в воздух, предварительно, сжатый поршнем и, следовательно, нагретый
до высокой температуры. Этим он отличается от бензинового топлива внутреннего сгорания, в котором используется особое устройство для воспламенения топлива.
Первый дизельный двигатель
был собран в 1897 г. немецким инженером Р. Дизелем и получил название от его имени.
Конструктивно дизель мало чем отличается от бензинового двигателя внутреннего сгорания. На рисунке видно, что у него есть цилиндр, поршень клапаны. И принцип действия дизеля тот
же. Но есть и отличия: в головке цилиндра находится топливный клапан – форсунка. Назначение её
в определённые фазы вращения коленчатого вала впрыскивать топливо в цилиндр. Клапаны , топливный насос, питающий форсунку, получают движение от распределительного
вала, который, в свою очередь, приводится в движение от коленчатого вала
двигателя.
Пусть начальным положением будет верхняя мёртвая точка. При движении поршня вниз (1-ый такт) открывается впускной клапан, через который засасывается воздух. Впускной клапан при
обратном ходе поршня закрывается и в продолжении всего 2-го такта
остаётся закрытым.
В цилиндре дизеля происходит сжатие воздуха (в бензиновом двигателе внутреннего сгорания на этой фазе сжимается горючая смесь). Степень сжатия в дизелях в 2-2,5 раза больше,
вследствие чего температура воздуха в конце сжатия поднимается до температуры, достаточной для воспламенения топлива. В момент подхода поршня в верхнюю мёртвую точку начинается подача
топлива из форсунки. Попадая в горячий воздух, мелко распыленное топливо самовозгорается. Сгорание топлива
(3-ем такте) происходит не сразу, как в бензиновых двигателях внутреннего сгорания, а постепенно,
в продолжении некоторой части хода поршня вниз, объем пространства в цилиндре, где топливо сгорает, увеличивается. Поэтому давление газов во время работы форсунки
остаётся постоянным.
Когда поршень возвращается в нижнюю мёртвую точку, открывается впускной клапан, и давление газов сразу падает, после чего заканчивается
4-ый такт, поршень возвращается в верхнюю мёртвую точку. Далее цикл повторяется.
Дизель относится к более экономичным тепловым двигателям (КПД достигает 44%)
, он работает на дешевых видах топлива. Сконструированы и собраны двигатели мощностью до 30 000 КВт. Дизели используются главным образом на судах, тепловозах, тракторах,
грузовиках (в последнее время стали выпускать легковые машины на дизелях), передвижных электростанциях.
Список литературы:
Энциклопедический словарь юного техника 1988 г.
Б.В. Зубков,
С.В. Чумаков.
Язык: Русский
Скачиваний: 907
Формат: Microsoft Word
Размер файла: 6 Кб
Автор:
Скачать работу...