Билет № 7. Двигатель внутреннего сгорания (ДВС)

Двигатель внутреннего сгорания (ДВС). Объяснение его устройства и действия по модели или таблице. Применение двигателей внутреннего сгорания.

Тепловыми двигателями называют машины, в которых внутренняя энергия топлива превращается в механическую энергию

Двигатель внутреннего сгорания – очень распространённый вид теплового двигателя. Топливо в нем сгорает прямо в цилиндре, внутри самого двигателя. Отсюда и происходит название этого двигателя. Самое широкое применение – в автомобилях.

ДВС работают на жидком топливе (бензин, керосин, нефть) или на горючем газе.

Простейшая модель ДВС.

Двигатель состоит из цилиндра, в котором перемещается поршень 3, соединенный при помощи шатуна 4 с коленчатым валом 5.

В верхней части цилиндра имеется два клапана 1 и 2, которые при работе двигателя автоматически открываются и закрываются в нужные моменты. Через клапан 1 в цилиндр поступает горючая смесь, которая воспламеняется с помощью свечи 6, а через клапан 2 выпускается отработавшиеся газы.

В цилиндре такого двигателя периодически происходит сгорание горючей смеси, состоящей из паров бензина и воздуха. Температура газообразных продуктов сгорания достигает 1600-1800 ^оС. Давление на поршень при этом резко возрастает. Расширяясь, газы толкают поршень и коленчатый вал, совершая при этом механическую работу.

Рассмотрим схему работы двигателя:

Один рабочий цикл происходит за четыре такта или хода поршня. Поэтому такие двигатели часто называют четырехтактными. Один ход поршня совершается за пол-оборота коленчатого вала.

Первый такт: Поршень двигается вниз. Объем над поршнем увеличивается. В цилиндре создается разрежение. Открывается клапан 1, в цилиндр входит горючая смесь. Цилиндр заполняется горючей смесью, клапан 1 закрывается.

Второй такт: Поршень двигается вверх, сжимает горючую смесь. Сжатая горючая жидкость воспламеняется (от электрической искры) и быстро сгорает.

Третий такт (рабочий ход): Газы давят на поршень и толкают его вниз. Под действием нагретых расширяющихся газов двигатель совершает работу. Движение поршня передается шатуну, а через него коленчатого валу с маховиком.

*Второй и третий такт происходит при закрытых клапанах.

Четвертый такт: в конце 3 такта клапан 2 открывается и через него продукты сгорания выходят в атмосферу. В течение такта поршень движется вверх. В конце такта клапан 2 закрывается.

Мёртвые точки – крайние положения поршня в цилиндре.

Ход поршня – это расстояние, проходимое поршнем от одной мёртвой точки до другой.

Такт -это один ход поршня, равен половине оборота коленвала.