Двигатель внутреннего сгорания что это: Двигатель внутреннего сгорания | это... Что такое Двигатель внутреннего сгорания?

Содержание

Двигатель внутреннего сгорания » Детская энциклопедия (первое издание)

Тепловые двигатели. Паровая машина

Паровая турбина

Двигатель внутреннего сгорания — другой тип поршневого двигателя. От паровой машины он отличается тем, что топливо сгорает у него не в топке парового котла, а непосредственно в цилиндре.

Теперь это самые распространенные тепловые двигатели в мире. Они более экономичны, чем паровые машины, не имеют тяжелого котла и поэтому находят применение в самых различных областях техники. Ценное свойство этих двигателей — небольшой их вес по отношению к единице развиваемой мощности. Так, автомобильный двигатель весит всего 1 кГ на 1 л. с.

Двигатели внутреннего сгорания приводят в действие автомобили, самолеты, тракторы, речные и морские суда, тепловозы и многие другие машины.

По способу заполнения цилиндра топливом двигатели внутреннего сгорания делятся на двухтактные и четырехтактные (подробнее о его работе см. стр. «Автомобили

»).

У двигателей высокого сжатия — дизелей (двигателей с воспламенением от сжатия) — четыре такта, происходящих за два оборота вала, протекают несколько иначе, чем в карбюраторном двигателе. Поршень здесь засасывает и затем сильно сжимает не смесь топлива с воздухом, а чистый воздух. Когда на втором такте поршень достигнет своего верхнего положения, в полость двигателя вбрызгивается через форсунку жидкое топливо. От высокой температуры сжатого воздуха топливо воспламеняется и толкает поршень вниз.

В отличие от паровой машины, у которой пар все время давит на поршень и толкает его то в одну, то в другую сторону, у четырехтактного двигателя внутреннего сгорания на четыре такта и два оборота вала приходится только один рабочий ход. Это снижает мощность такого двигателя.

У двухтактного двигателя рабочий ход приходится на каждый оборот вала.

Однако краткий промежуток времени, пока поршень находится в нижнем положении, недостаточен для того, чтобы хорошо очистить полость двигателя от продуктов сгорания. Это препятствует широкому применению двухтактного двигателя.

И четырехтактный и двухтактный двигатели могут работать как на легком топливе, которое распыляется в карбюраторе и подается вместе с воздухом в цилиндр после продувки, так и на тяжелом моторном топливе, которое вбрызгивается в полость цилиндра в конце хода сжатия.

Так работает карбюраторный двигатель внутреннего сгорания: 1 — поршень; 2 — карбюратор; 3 — топливный бак; 4 — запальная свеча; 5 — магнето; 6 — труба для выхлопных газов; 7 — распределительный валик, управляющий всасывающим и выхлопным клапанами; 8 — валик, передающий движение масляному шестеренчатому насосу; 9 — водяная помпа; 10 — радиатор.

Широкое применение в современной технике двигателей внутреннего сгорания привело к довольно обширной их специализации. Помимо разделения на четырехтактные и двухтактные, они подразделяются:

По процессу сжигания топлива — на двигатели быстрого сгорания и двигатели постепенного сгорания. У первых смесь паров топлива с воздухом сгорает почти мгновенно. У вторых топливо подается отдельно от воздуха и сгорает по мере вбрызгивания его в цилиндр.
По способу зажигания горючего — на двигатели с электрическим зажиганием, двигатели с запальным шаром (калоризатором) и дизельные двигатели. У первых горючее воспламеняется от искры тока высокого напряжения. У вторых при запуске нагревается запальный шар, а затем за счет теплоты предыдущего рабочего хода зажигается вбрызгиваемое горючее. У дизельных же двигателей вбрызнутое в конце хода сжатия горючее воспламеняется благодаря высокой температуре сжатого воздуха.

По используемому виду топлива — на газовые, использующие естественный или искусственный, получаемый из твердого топлива (генераторный) газ; на двигатели легкого топлив а, или карбюраторные (бензиновые), и на двигатели моторного топлива (нефтяные).
По конструктивным особенностям — на вертикальные и горизонтальные, одно- и много- цилиндровые, V-oбразные (цилиндры которых расположены под углом, как в латинской букве V) и звездообразные (цилиндры которых расположены вокруг вала, как спицы колеса).

Основные механизмы дизельного двигателя внутреннего сгорания: 1 — поршень; 2 — топливный насос; з — топливный бак; 4 — воздухофильтр; 5 — клапаны; 6 — выхлопной патрубок; 7 — распределительный валик; 8 — валик масляного насоса; 9 — водяная помпа; 10 — радиатор.

Очень распространенный тип двигателя — четырехтактный карбюраторный. На нашей схеме показан такой двигатель с одним цилиндром (обычно их бывает 4, 6, 8 и даже 12).

Для бесперебойной работы в двигателе внутреннего сгорания есть ряд систем: распределения, зажигания, питания, охлаждения и смазки (подробнее см. стр. «Автомобили»).

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Тепловые двигатели. Паровая машина

Паровая турбина

Поршневой двигатель внутреннего сгорания: история создания

Поршневой двигатель — двигатель внутреннего сгорания (ДВС), использует один или несколько поршней, совершающих возвратно-поступательное движение, для преобразования давления во вращательное движение. На данный момент это самый распространенный тип двигателя, используемый в автомобилях. Да и не только в них. Поршневые моторы используются в авиации, судоходстве и промышленности.

Первый поршневой двигатель

Макет самоходной тележки и схема ДВС Исаака Де Риваза

К концу 18-го века в мире уже существовали паромобили. Экипажи с паровым двигателем конструировали в Англии и Франции. Однако эти машины были громоздкими и медлительными. Кроме того, создатель самых совершенных на тот момент паровых двигателей Джейм Уатт считал, что для создания быстрых паромобилей потребуется паровой двигатель с высоким давлением в котле, что попросту не безопасно.

Понимал это и французский инженер и по совместительству действующий артиллерийский офицер — Франсуа Исаак де Риваз. Хорошо знакомый с принципом работы пороховой пушки, он задумался, а почему бы для приведения в движение поршня, использовать энергию пороховых газов, а не пара. В 1804 году он построил первый экспериментальный стационарный двигатель. Он работал по следующему принципу: в цилиндр подавалась смесь водорода с воздухом и воспламенялась при помощи электрического разряда. Фактически Риваз создал первый поршневой двигатель внутреннего сгорания.

В 1807 году изобретатель собрал первый экипаж с мотором собственной конструкции. На четырехколесной базе находился однопоршневой ДВС, без механизма газораспределения, а подача топливной смеси контролировалась вручную. Такой вот примитивный автомобиль смог преодолеть лишь 100 метров. Через шесть лет Риваз собрал новый экипаж куда больших размеров. Он имел длину 6 м, диаметр колес 2 м и весил около тонны. На этот раз мотор работал на смеси из светильного газа и воздуха. Груженая камнями машина смогла преодолеть 26 метров со скоростью 3 км/ч. За один рабочий ход поршня, автомобиль передвигался на 4-6 метров. Конечно с такими характеристиками коммерческая эксплуатация такого ДВС была невозможна, но это было только начало.

Дальнейшее развитие

1) Двигатель Ленуара 1860 год 2) Двигатель Отто 1867 год

Несмотря на то, что в начале 19-го века паровые двигатели считались более перспективными, разработка поршневых ДВС не останавливалась. В 1860 году бельгийский инженер Этьен Ленуар создал первый двухтактный поршневой двигатель пригодный к серийному производству. Его новаторский мотор фактически повторял принцип работы паровой машины Уатта и некоторые его элементы конструкции, но работал на светильном газе. В зависимости от объема единственного цилиндра, двигатель Ленуара имел различную мощность от 2 до 20 л.с. Термический КПД восьмисильного мотора составлял всего 4,68%. Для сравнения современный ДВС имеет КПД 20-45%. Тем не менее мотор Ленуара был выгоден в коммерческой эксплуатации и работал на промышленных предприятиях, типографиях и судоходстве.

Столь малая эффективность двигателя была следствием несовершенства его конструкции. Однопоршневой мотор имел гигантский объем, поршень двойного действия, малоэффективный золотниковый механизм впуска/выпуска и при этом не имел цикла сжатия. Изучив двигатель Ленуара, в 1861 году немецкий инженер Николаус Отто построил его копию.

В 1863 году немец построил двухтактный поршневой двигатель собственной конструкции, КПД которого достиг 15%. Он имел единственный цилиндр, расположенный вертикально и работал на светильном газе. Первый собственный мотор Отто получил широкое признание публики и коммерческий успех.

Deutz AG

В 1864 году Николаус Отто и Ойген Ланге основали собственную фирму — N. A. Otto & Cie. Все началось маленького производственного цеха, где компаньоны собственноручно собирали первые двигатели. Позднее в компанию пришли такие небезызвестные для автомобильной индустрии люди как Вильгельм Майбах, Этторе Бугатти и Готлиб Даймлер. Последний с 1872 года занимал должность технического директора. В том же году компания меняет название на Gasmotoren-Fabrik Deutz AG.

В 1875 году случилось знаковое событие, которое навсегда перевернуло индустрию. Николаус Отто создал первый успешно работающий четырехтактный ДВС. В отличие от мотора Ленуара, новый двигатель работал намного эффективнее. Уже на первых порах его термический КПД превысил 15%. Кроме того он получился мощнее и экономичнее. Фактически новый мотор Отто послужил началом конца паровых машин.

Интересно посмотреть на характеристики этого двигателя. Одноцилиндровый мотор объемом в 6,1-литра развивал 3 л.с. при 180 об/мин. К примеру 18-литровый агрегат Ленуара развивал всего 2 л.с. Кроме того двигатель Отто был почти в 5 раз экономичнее. В результате новый, более эффективный мотор быстро вытеснил двигатель Ленуара с рынка.

Первый поршневой бензиновый двигатель

Мотоцикл Daimler Reitwagen, эскиз из патента 1885 года

Между тем, Николаус Отто видел свой мотор только в качестве стационарного. Но его соратник Готлиб Даймлер, активно агитировал шефа применить ДВС на транспорте. Отто был против, поэтому в 1880 году прихватив с собой Майбаха, Даймлер покинул Deutz AG.

Два инженера сосредоточились на единственной задаче — создать легкий, достаточно мощный поршневой двигатель, пригодный для установки на колесное шасси. Проблема состояла в том, что двигатель конструкции Отто работал на газе и требовал газогенератор. Даймлер и Майбах решили разработать мотор на жидкостном топливе, дабы избавиться от массивного преобразователя. Дело это было не простое, так как на тот момент еще не существовало способа создать оптимальную топливно-воздушную смесь на которой бы двигатель работал устойчиво. Решением проблемы стал испарительный карбюратор разработанный Майбахом в 1885 году. Карбюратор позволил построить бензиновый ДВС(Standuhr) объемом 100 см3 и мощностью 1 л.с., который работал достаточно устойчиво и стабильно. В том же году, немного уменьшенный Standuhr мощностью в 0,5 л.с. разместили на деревянном велосипеде получив тем самым первый в мире мотоцикл. А спустя год и автомобиль.

С тех пор поршневой двигатель внутреннего сгорания прошел долгий путь. Однако его четырехтактный принцип работы остался неизменен. Сегодня в мире насчитывается более 1,2 млрд. автомобилей и большинство из них оснащены ДВС.

перевод на английский, синонимы, антонимы, примеры предложений, значение, словосочетания

Двигатель внутреннего сгорания , радио, телевидение, Интернет.	Internal combustion engine, radio, television, the Internet .
После этого он распродал свои владения, заменил свой двигатель внутреннего сгорания на электрический и посвятил себя поискам экологически чистого топлива.	Since then, he’s sold his oil fortune, converted himself from a gas — guzzler into an electric car and has devoted his life to finding a renewable, clean — burning fuel.
Шаг, к которому мы пришли сегодня — это гибридный автомобиль, который имеет и двигатель внутреннего сгорания и электромотор.	The step that we are embarking on today is the hybrid electric automobile, which has both an internal combustion engine and an electric motor.
Вот это вот двигатель внутреннего сгорания .	This — here is a internal combustion engine, he said.
Вот это вот — двигатель внутреннего сгорания .	This — here, he said, is a internal combustion engine.
Кто-нибудь знает, как починить двигатель внутреннего сгорания ?	Does anybody know how to fix an internal combustion engine?
Это вы, взрослые дяди,изобрели двигатель внутреннего сгорания .	It was you old cats who invented the internal combustion engine.
У него прекрасный двигатель внутреннего сгорания .	She’s a beaut, good old — fashioned combustion engine.
Плоский двигатель — это двигатель внутреннего сгорания с горизонтально расположенными цилиндрами.	A flat engine is an internal combustion engine with horizontally — opposed cylinders.
Почти как запоздалая мысль, они спроектировали и построили маломощный двигатель внутреннего сгорания .	Almost as an afterthought, they designed and built a low — powered internal combustion engine.
Привод HSD работает путем шунтирования электрической энергии между двумя генераторами двигателя , работающими от батарейного блока, чтобы выровнять нагрузку на двигатель внутреннего сгорания .	The HSD drive works by shunting electrical power between the two motor generators, running off the battery pack, to even out the load on the internal combustion engine.
Меньший двигатель внутреннего сгорания может быть сконструирован для более эффективной работы.	The smaller internal combustion engine can be designed to run more efficiently.
Во время остановок движения двигатель внутреннего сгорания можно даже выключить для еще большей экономии.	During traffic stops the internal combustion engine can even be turned off for even more economy.
Двигатель внутреннего сгорания соединен с планетарной шестерней, а не с какой-либо отдельной шестерней.	The Internal Combustion Engine is connected to the planetary gear carrier and not to any individual gear.
За ними последовали двигатель Стирлинга и двигатель внутреннего сгорания в 19 веке.	These were followed by the Stirling engine and internal combustion engine in the 19th century.
Дутьевой двигатель-это большой стационарный паровой двигатель или двигатель внутреннего сгорания , непосредственно связанный с цилиндрами нагнетания воздуха.	A blowing engine is a large stationary steam engine or internal combustion engine directly coupled to air pumping cylinders.
Работая самостоятельно, в 1807 году швейцарский инженер Франсуа Исаак де Риваз построил двигатель де Риваза-водородный двигатель внутреннего сгорания .	Operating independently, in 1807 the Swiss engineer François Isaac de Rivaz built the de Rivaz engine, a hydrogen — powered internal combustion engine.
Это уменьшает амплитуду крутильных колебаний в приводных поездах, использующих двигатель внутреннего сгорания .	It reduces the amplitude of a Torsional vibration in drive trains that use a combustion engine.
Двигатель внутреннего сгорания , броневая плита и непрерывная гусеница были ключевыми инновациями, приведшими к изобретению современного танка.	The internal combustion engine, armour plate, and continuous track were key innovations leading to the invention of the modern tank.
Двигатель внутреннего сгорания , броневая плита и непрерывная гусеница были ключевыми инновациями, приведшими к изобретению современного танка.	The pathfinders would land in gliders in preselected open fields in Burma, and prepare them for large — scale landings by transport aircraft.
В настоящее время большинство судов имеют двигатель внутреннего сгорания , использующий слегка рафинированный тип нефти, называемый бункерным топливом.	Now most ships have an internal combustion engine using a slightly refined type of petroleum called bunker fuel.
Двигатель внутреннего сгорания , разработанный в конце 19 века, был установлен в серийных автомобилях с 1910-х годов.	The internal combustion engine, developed in the late 19th century, was installed in mass — produced vehicles from the 1910s.
FCX Clarity также имеет преимущество перед газоэлектрическими гибридами в том, что он не использует двигатель внутреннего сгорания для собственного движения.	The FCX Clarity also has an advantage over gas — electric hybrids in that it does not use an internal combustion engine to propel itself.
Двигатель внутреннего сгорания сидел на корпусе катушки и приводил колеса в движение, как правило, через ремень.	An internal combustion engine sat atop the reel housing and drove the wheels, usually through a belt.
Некоторые люди говорят, что электрический двигатель проще, чем двигатель внутреннего сгорания , и поэтому будет дешевле.	Some people say that the electric motor is simpler than a combustion engine and thus would be cheaper.
В 1895 году Gladiator представил свой первый двигатель внутреннего сгорания-трехколесный велосипед на основе нафты.	In 1895 Gladiator introduced its first internal combustion , a naphtha powered tricycle.
Двигатель внутреннего сгорания приводит в движение два блока сцепления.	The internal combustion engine drives two clutch packs.
Источник тепловой энергии генерируется внешним по отношению к двигателю Стирлинга, а не внутренним сгоранием , как в цикле Отто или дизельных двигателях .	The heat energy source is generated external to the Stirling engine rather than by internal combustion as with the Otto cycle or Diesel cycle engines.
Доли автомобилей, комплектующих частей автомобилей и двигателей внутреннего сгорания в международной торговле составляют, соответственно, 5 процентов, 2,5 процента и 1 процент.	The shares of cars, motor vehicle parts and internal combustion engines in international trade are, respectively, 5 per cent, 2.5 per cent, and 1 per cent.
привод, обеспечиваемый бортовым двигателем внутреннего сгорания , которым оснащаются автономные установки, монтируемые на полуприцепах и, как правило, кузовных грузовиках;.	Driven by on — board internal combustion engines of self — contained units on semi — trailers and, generally, on rigid vehicles;.
Двигатели внутреннего сгорания , расположенные за пределами грузового пространства.	Internal combustion engines outside the cargo area.
Автомобиль является двигателем внутреннего сгорания !	The automobile is vehicle of internal combustion !
Где должны быть размещены двигатели внутреннего сгорания , которые используются во время погрузки, разгрузки или дегазации?	During loading, unloading and gas — freeing, internal combustion engines are used.
Условия работы турбокомпрессора здесь очень близки к условиям работы двигателя внутреннего сгорания .	Turbocharger operating conditions in this location are similar to those which exist in internal combustion engines.
Изобретение оптимизирует горение упомянутых топлив, в частности, двигателей внутреннего сгорания карбюраторного, дизельного, роторно-поршневого и т.п. типа.	Said invention makes it possible to optimise combustion of liquid hydrocarbon fuels for internal combustion carburetor, diesel, rotary — piston etc engines.
Сейчас около 700 миллионов двигателей внутреннего сгорания ездящих по дорогам всего мира.	We’ve got 700 million internal combustion engines running around the roads of the world.
«Машинное отделение»- помещение, в котором установлены только вспомогательные механизмы, а именно двигатели внутреннего сгорания .	“Engine room”: space where only auxiliary machinery, namely internal combustion engines, is installed combustion engines are installed;
в помещениях, где расположены двигатели внутреннего сгорания , обеспечивающие движение судна или используемые в качестве вспомогательных механизмов, мощностью не менее 750 кВт.	rooms containing internal combustion engines constituting the main means of propulsion or used as auxiliary machinery with the installed total capacity of not less than 750 kW.
Скорость более 45 км/ч или двигатель с … внутреннего сгорания [или номинальную мощность …	Speed of more than 45 km/h or an engine having of the internal combustion type, [or a maximum continuous
В то время как Приус является обычным автомобилем с двигателем внутреннего сгорания , имеющим маленький электромотор, Вольт будет электрическим транспортным средством, имеющим при себе двигатель .	While the Prius is a normal ICE automobile with a small motor, the Volt will be an electric vehicle with an engine alongside.
Повлияет ли это на их любовную связь с двигателем внутреннего сгорания и кондиционированием воздуха?	Will it affect their love affair with the internal combustion engine and air conditioning?
Да и тебе пора привыкнуть, что это не джирджисы какие-нибудь, а честные советские двигатели внутреннего сгорания .	And it’s about time you got used to the idea that these aren’t any Jirjises, but honest — to — goodness Russian internal combustion engines.
И самое смешное, что я нахожу, это то, что McLaren Взял свою гибридную технологию которая разрабатывалась для уменьшения воздействия двигателя внутреннего сгорания и использует её что бы увеличить	And what I find hysterical about that is that McLaren has taken this hybrid technology, which is designed to reduce the impact of the internal combustion engine and is using it to increase the impact.
Паровые и электрические машины заменили двигатели внутреннего сгорания .	Steam and electric automobiles were replaced by the combustion engine.
С работой двигателя внутреннего сгорания знакомы?	Know the principles of a internal combustion engine?
Единственный закон, который я знаю — это закон, положенный в основу работы двигателя внутреннего сгорания .	The only law I know is that of the combustion engine.
Нет, я о пользе двигателя внутреннего сгорания .	No, I mean the internal combustion engine!
Я люблю старый добрый принцип двигателя внутреннего сгорания , и то, как исполнены все детали.	I like the whole idea behind the old internal combustion engine, and the way stuffs made.
Листы вырваны из Анатомии страсти, жизненного цикла растений, и истории двигателя внутреннего сгорания .	Acetate has been ripped from Gray’s Anatomy, The Life Cycle of Plants, and The History of the Combustion Engine.
Поскольку ресурсы нефти иссякают, двигатели внутреннего сгорания тоже на что-нибудь заменят.	Now as gasoline becomes a rare commodity the combustion engine will be replaced by something else.
Поршневые двигатели внутреннего сгорания , по определению, представляют собой преобразовательные устройства для преобразования энергии при прерывистом горении в энергию при механическом движении.	Internal combustion piston engines, by definition, are converter devices to transform energy in intermittent combustion into energy in mechanical motion.
Когда появились двигатели внутреннего сгорания , они не имели ни прочности, ни прочности по сравнению с большими паровыми тракторами.	When internal combustion engines appeared, they had neither the strength nor the ruggedness compared to the big steam tractors.
Для питания танков было выпущено около 8000 двигателей , что сделало этот двигатель первым серийным двигателем внутреннего сгорания в Великобритании.	Around 8000 engines were produced to power the tanks, making this engine the UK’s first mass — produced internal combustion engine.
Относящиеся к технологиям, связанным с двигателями внутреннего сгорания .	Pertaining to technologies associated with internal combustion engines.
В двигателях происходит некоторое воздействие на масло продуктов внутреннего сгорания , и микроскопические частицы кокса из черной сажи накапливаются в масле во время работы.	In engines, there is some exposure of the oil to products of internal combustion , and microscopic coke particles from black soot accumulate in the oil during operation.
Гибридные силовые агрегаты могут также уменьшить размер двигателя внутреннего сгорания , тем самым увеличивая средний коэффициент нагрузки и минимизируя потери частичной нагрузки.	Hybrid power trains may also reduce the ICE — engine size thus increasing the average load factor and minimising the part load losses.
Эти практические инженерные проекты, возможно, следовали за теоретической разработкой двигателя внутреннего сгорания голландским ученым Кристианом Гюйгенсом в 1680 году.	These practical engineering projects may have followed the 1680 theoretical design of an internal combustion engine by the Dutch scientist Christiaan Huygens.
Аккумулятор используется только для запуска двигателя внутреннего сгорания автомобиля и запуска аксессуаров, когда двигатель не работает.	A battery is used only to start the car’s internal combustion engine and run accessories when the engine is not running.
В паровых двигателях и двигателях внутреннего сгорания клапаны необходимы для обеспечения входа и выхода газов в правильное время цикла поршня.	In steam engines and internal combustion engines, valves are required to allow the entry and exit of gases at the correct times in the piston’s cycle.
Двигатели внутреннего сгорания работают через последовательность тактов, которые впускают и отводят газы в цилиндр и из него.	Internal combustion engines operate through a sequence of strokes that admit and remove gases to and from the cylinder.

Двигатель внутреннего сгорания — Энциклопедия Нового Света

Четырехтактный цикл (или цикл Отто)
1. впуск
2. сжатие
3. мощность
4. выпуск

Двигатель внутреннего сгорания — это двигатель, в котором топлива происходит в замкнутом пространстве, называемом камерой сгорания. Эта экзотермическая реакция топлива с окислителем создает газы высокой температуры и давления, которые могут расширяться. Отличительной чертой двигателя внутреннего сгорания является то, что полезная работа выполняется расширяющимися горячими газами, непосредственно вызывающими движение, например, воздействуя на поршни, роторы или даже за счет давления и перемещения всего двигателя.

Это отличается от двигателей внешнего сгорания, таких как паровые двигатели, которые используют процесс сгорания для нагрева отдельной рабочей жидкости, обычно воды или пара, которая затем, в свою очередь, работает, например, путем нажатия на паровой поршень.

Термин Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) почти всегда используется для обозначения поршневых двигателей, двигателей Ванкеля и аналогичных конструкций, в которых сгорание прерывистое. Однако двигатели непрерывного сгорания, такие как реактивные двигатели, большинство ракет и многие газовые турбины, также являются двигателями внутреннего сгорания.

Двигатели внутреннего сгорания в основном используются в транспорте. Несколько других применений предназначены для любой портативной ситуации, когда вам нужен неэлектрический двигатель. Самым большим применением в этой ситуации будет двигатель внутреннего сгорания, приводящий в действие электрический генератор. Таким образом, вы можете использовать стандартные электроинструменты с приводом от двигателя внутреннего сгорания.

Содержание

1 История
- 1.1 Приложения
2 Операция
3 Процесс зажигания бензина
4 Процесс зажигания дизельного двигателя
5 Энергия
6 деталей
7 Классификация
- 7.1 Принцип работы
- 7.2 Цикл двигателя
  - 7.2.1 Двухтактный
  - 7.2.2 Четырехтактный
  - 7.2.3 Пятитактный
  - 7.2.4 Двигатель Бурка
  - 7.2.5 Двигатель внутреннего сгорания с регулируемым двигателем
  - 7.2.6 Ванкель
  - 7.2.7 Газовая турбина
  - 7.2.8 Вышедшие из употребления методы
- 7.3 Типы топлива и окислителя
- 7.4 Водород
- 7,5 Цилиндры
- 7.6 Система зажигания
- 7.7 Топливные системы
- 7.8 Конфигурация двигателя
- 7.9 Объем двигателя
- 7.10 Системы смазки
- 7.11 Загрязнение двигателя
8 КПД двигателя внутреннего сгорания
9 Примечания
10 Каталожные номера
11 Внешние ссылки
12 кредитов

Преимуществом является портативность. Использовать этот тип двигателя в транспортных средствах удобнее, чем на электричестве. Даже в случае гибридных автомобилей они по-прежнему используют двигатель внутреннего сгорания для зарядки аккумулятора. Недостатком является загрязнение, которое они выделяют. Не только очевидное загрязнение воздуха, но и загрязнение сломанными или устаревшими двигателями и отработанными деталями, такими как масло или резиновые изделия, которые необходимо выбросить. Еще одним фактором является шумовое загрязнение, многие двигатели внутреннего сгорания очень громкие. Некоторые из них настолько громкие, что люди нуждаются в средствах защиты органов слуха, чтобы не повредить уши. Еще один минус — размер. Очень нецелесообразно иметь маленькие двигатели, которые могут иметь любую мощность. Электродвигатели для этого гораздо практичнее. Вот почему более вероятно увидеть газовый электрогенератор в районе, где нет электричества для питания небольших предметов.

История

Раскрашенный автомобильный двигатель

Демонстрация непрямого или всасывающего принципа внутреннего сгорания.

Это может не соответствовать определению двигателя, потому что процесс не повторяется.

Ранние двигатели внутреннего сгорания использовались для привода сельскохозяйственного оборудования, аналогичного этим моделям.

Первые двигатели внутреннего сгорания не имели компрессии, а работали на топливно-воздушной смеси, которую можно было всосать или вдуть во время первой части такта впуска. Наиболее существенное различие между современных двигателей внутреннего сгорания и ранних конструкций является использование сжатия и, в частности, внутрицилиндрового сжатия.

1509: Леонардо да Винчи описал двигатель без сжатия. (Его описание может не подразумевать, что идея исходила от него или что она была построена на самом деле.)
1673: Кристиан Гюйгенс описал двигатель без сжатия. ^[1]
1780-е годы: Алессандро Вольта построил игрушечный электрический пистолет, в котором электрическая искра взрывала смесь воздуха и водорода, выбивая пробку из конца пистолета.
Семнадцатый век: английский изобретатель сэр Сэмюэл Морланд использовал порох для привода водяных насосов.
1794: Роберт Стрит построил двигатель без сжатия, принцип работы которого доминировал почти столетие.
1806: Швейцарский инженер Франсуа Исаак де Риваз построил двигатель внутреннего сгорания, работающий на смеси водорода и кислорода.
1823: Сэмюэл Браун запатентовал первый промышленный двигатель внутреннего сгорания. Он был без сжатия и основан на том, что Харденберг называет «циклом Леонардо», который, как следует из этого названия, в то время уже устарел. Как и сегодня, раннее крупное финансирование в области, где стандарты еще не были установлены, досталось лучшим шоуменам раньше, чем лучшим работникам.
1824: Французский физик Сади Карно создал термодинамическую теорию идеализированных тепловых двигателей. Это научно установило необходимость сжатия для увеличения разницы между верхней и нижней рабочими температурами, но неясно, знали ли об этом конструкторы двигателей до того, как сжатие уже стало широко использоваться. Это могло ввести в заблуждение дизайнеров, которые пытались подражать циклу Карно бесполезными способами.
18:26 1 апреля: Американец Сэмюэл Мори получил патент на бескомпрессорный «газовый или паровой двигатель».
1838: Уильяму Барнету был выдан патент (англ.). Это было первое зарегистрированное предположение о компрессии в цилиндре. Он, по-видимому, не осознавал его преимуществ, но его цикл был бы большим достижением, если бы он был достаточно развит.
1854: Итальянцы Эудженио Барсанти и Феличе Маттеуччи запатентовали в Лондоне первый работающий эффективный двигатель внутреннего сгорания (номер 1072), но не запустили его в производство. По концепции он был похож на успешный непрямой двигатель Отто Лангена, но не так хорошо проработан в деталях.
1860: Жан Жозеф Этьен Ленуар (1822-1900) создал газовый двигатель внутреннего сгорания, очень похожий по внешнему виду на горизонтальный паровой лучевой двигатель двойного действия, с цилиндрами, поршнями, шатунами и маховиком, в котором газ в основном место пара. Это был первый серийный двигатель внутреннего сгорания. Его первый двигатель с компрессией развалился на части.
1862: Николаус Отто разработал свободнопоршневой двигатель без сжатия непрямого действия, чья большая эффективность завоевала поддержку Langen, а затем и большей части рынка, который в то время был в основном для небольших стационарных двигателей, работающих на зажигательном газе.
1870: В Вене Зигфрид Маркус поместил на тележку первый передвижной бензиновый двигатель.
1876: Николаус Отто в сотрудничестве с Готлибом Даймлером и Вильгельмом Майбахом разработал практичный четырехтактный двигатель (цикл Отто). Однако немецкие суды не получили его патент на все двигатели с компрессией в цилиндре или даже на четырехтактный цикл, и после этого решения компрессия в цилиндре стала универсальной.

Карл Бенц

1879: Карл Бенц, работая независимо, получил патент на свой двигатель внутреннего сгорания, надежный двухтактный газовый двигатель, основанный на конструкции четырехтактного двигателя Николауса Отто. Позже Бенц разработал и построил свой собственный четырехтактный двигатель, который использовался в его автомобилях, ставших первыми серийными автомобилями.
1882: Джеймс Аткинсон изобрел двигатель цикла Аткинсона. Двигатель Аткинсона имел одну фазу мощности на оборот вместе с различными объемами впуска и расширения, что делало его более эффективным, чем цикл Отто.
1891: Герберт Акройд Стюарт оформляет свои права на лизинг нефтяных двигателей в Хорнсби в Англии для производства двигателей. Они строят первые двигатели с холодным пуском и воспламенением от сжатия. В 1892 году они устанавливают первые на водонасосной станции. Экспериментальная версия с более высоким давлением обеспечивает самоподдерживающееся воспламенение только за счет сжатия в том же году.
1892: Рудольф Дизель разрабатывает свой двигатель типа тепловой машины Карно, работающий на угольной пыли.
1893 23 февраля: Рудольф Дизель получил патент на дизельный двигатель.
1896: Карл Бенц изобрел оппозитный двигатель, также известный как горизонтально-оппозитный двигатель, в котором соответствующие поршни достигают верхней мертвой точки одновременно, таким образом уравновешивая друг друга по инерции.
19:00: Рудольф Дизель продемонстрировал дизельный двигатель в 1900 г. Exposition Universelle (Всемирная выставка) с использованием арахисового масла (биодизель).
1900: Вильгельм Майбах разработал двигатель, построенный в Daimler Motoren Gesellschaft, в соответствии со спецификациями Эмиля Еллинека, который потребовал, чтобы двигатель был назван Daimler-Mercedes в честь его дочери. В 1902 году автомобили с этим двигателем были запущены в производство компанией DMG.

Области применения

Двигатели внутреннего сгорания чаще всего используются для мобильных двигателей в автомобилях, оборудовании и других переносных машинах. В мобильных сценариях внутреннее сгорание является предпочтительным, поскольку оно может обеспечить высокое отношение мощности к весу вместе с превосходной плотностью энергии топлива. Эти двигатели появились почти во всех автомобилях, мотоциклах, лодках, а также в самых разных самолетах и локомотивах. Там, где требуется очень большая мощность, например, в реактивных самолетах, вертолетах и больших кораблях, они появляются в основном в виде турбин. Они также используются для электрических генераторов и в промышленности.

Эксплуатация

Все двигателей внутреннего сгорания зависят от экзотермического химического процесса сгорания: реакции топлива, обычно с воздухом, хотя могут использоваться и другие окислители, такие как закись азота.

Наиболее распространенное используемое сегодня топливо состоит из углеводородов и производится в основном из нефти. К ним относятся виды топлива, известные как дизельное топливо, бензин и нефтяной газ, а также редкое использование пропана. Большинство двигателей внутреннего сгорания, предназначенных для бензина, могут работать на природном газе или сжиженных нефтяных газах без серьезных модификаций, за исключением компонентов подачи топлива. Также можно использовать жидкое и газообразное биотопливо, такое как этанол и биодизель, форма дизельного топлива, которое производится из сельскохозяйственных культур, дающих триглицериды, таких как соевое масло. Некоторые из них также могут работать на газообразном водороде.

Все двигатели внутреннего сгорания должны иметь метод обеспечения воспламенения в их цилиндрах для создания сгорания. В двигателях используется либо электрический метод, либо система воспламенения от сжатия.

Бензиновое зажигание Процесс

Электрические/бензиновые системы зажигания (которые также могут работать на других видах топлива, как упоминалось ранее) обычно полагаются на комбинацию свинцово-кислотной батареи и индукционной катушки для обеспечения высоковольтной электрической искры для воспламенения топливно-воздушной смеси в цилиндрах двигателя. Эту батарею можно заряжать во время работы с помощью устройства, вырабатывающего электричество, например, генератора переменного тока или генератора, приводимого в движение двигателем. Бензиновые двигатели всасывают смесь воздуха и бензина и сжимают ее до давления менее 170 фунтов на квадратный дюйм, а для воспламенения смеси используется свеча зажигания, когда она сжимается головкой поршня в каждом цилиндре.

Процесс воспламенения дизельного двигателя

Системы воспламенения от сжатия, такие как дизельный двигатель и двигатели HCCI (воспламенение от сжатия с однородным зарядом), полагаются исключительно на тепло и давление, создаваемые двигателем в процессе его сжатия для воспламенения. Возникающая компрессия обычно более чем в три раза выше, чем у бензинового двигателя. Дизельные двигатели всасывают только воздух, и незадолго до пикового сжатия небольшое количество дизельного топлива впрыскивается в цилиндр через топливную форсунку, которая позволяет топливу мгновенно воспламеняться. Двигатели типа HCCI будут потреблять как воздух, так и топливо, но по-прежнему будут полагаться на процесс самовоспламенения без посторонней помощи из-за более высокого давления и тепла. Вот почему дизельные двигатели и двигатели HCCI также более подвержены проблемам с холодным запуском, хотя после запуска они будут работать так же хорошо в холодную погоду. У большинства дизелей также есть аккумуляторная батарея и системы зарядки, однако эта система является вторичной и добавляется производителями как роскошь для облегчения запуска, включения и выключения топлива, что также может выполняться с помощью переключателя или механического устройства, а также для запуска вспомогательных электрических компонентов и аксессуаров. . Однако большинство современных дизелей полагаются на электрические системы, которые также контролируют процесс сгорания для повышения эффективности и снижения выбросов.

Энергия

После успешного воспламенения и сгорания продукты сгорания, горячие газы, имеют больше доступной энергии, чем исходная сжатая топливно-воздушная смесь (которая имеет более высокую химическую энергию). Доступная энергия проявляется в виде высокой температуры и давления, которые могут быть преобразованы двигателем в работу. В поршневом двигателе газообразные продукты высокого давления внутри цилиндров приводят в движение поршни двигателя.

После удаления доступной энергии оставшиеся горячие газы удаляются (часто путем открытия клапана или открытия выпускного отверстия), что позволяет поршню вернуться в предыдущее положение (ВМТ). Затем поршень может перейти к следующей фазе своего цикла, который варьируется в зависимости от двигателя. Любое тепло, не переведенное в работу, обычно считается отходами и удаляется из двигателя воздушной или жидкостной системой охлаждения.

Запчасти

Иллюстрация нескольких ключевых компонентов типичного четырехтактного двигателя.

Детали двигателя различаются в зависимости от типа двигателя. Для четырехтактного двигателя ключевыми частями двигателя являются коленчатый вал (фиолетовый), один или несколько распределительных валов (красный и синий) и клапаны. Для двухтактного двигателя вместо системы клапанов может быть просто выпускной патрубок и впускной патрубок для топлива. В обоих типах двигателей есть один или несколько цилиндров (серый и зеленый), и для каждого цилиндра есть свеча зажигания (темно-серый), поршень (желтый) и кривошип (фиолетовый). Однократное движение поршня вверх или вниз по цилиндру называется тактом, а ход вниз, который происходит непосредственно после воспламенения топливно-воздушной смеси в цилиндре, называется рабочим тактом.

Двигатель Ванкеля имеет треугольный ротор, который вращается в эпитрохоидальной камере (в форме восьмерки) вокруг эксцентрикового вала. Четыре фазы работы (впуск, сжатие, мощность, выпуск) происходят в разных местах, а не в одном месте, как в поршневом двигателе.

В двигателе Bourke используется пара поршней, встроенных в кулисный механизм, который передает возвратно-поступательное усилие через специально разработанный подшипниковый узел для поворота кривошипно-шатунного механизма. Впуск, сжатие, мощность и выпуск происходят при каждом ходе этого хомута.

Классификация

Существует широкий спектр двигателей внутреннего сгорания, соответствующих их многочисленным областям применения. Точно так же существует широкий спектр способов классификации двигателей внутреннего сгорания, некоторые из которых перечислены ниже.

Хотя термины иногда вызывают путаницу, реальной разницы между «двигателем» и «двигателем» нет. Когда-то слово «двигатель» (от латинского, через старофранцузское, ingenium, «способность») означало любую машину. «Мотор» (от латинского мотор, «двигатель») — любая машина, производящая механическую энергию. Традиционно электродвигатели не называют «двигателями», но двигатели внутреннего сгорания часто называют «двигателями». (Электродвигатель относится к локомотиву, работающему на электричестве.)

При этом следует понимать, что обычное использование часто диктует определения. Многие люди рассматривают двигатели как те вещи, которые генерируют свою энергию изнутри, а двигатели требуют внешнего источника энергии для выполнения своей работы. Очевидно, что корни слов действительно указывают на реальное различие. Кроме того, как и во многих определениях, корневое слово объясняет только начало слова, а не его текущее употребление. Конечно, можно утверждать, что так обстоит дело со словами мотор и двигатель.

Принцип работы

Бензиновый двигатель 1906.

Поршневой:

Двигатель на сырой нефти
Двухтактный цикл
Четырехтактный цикл
Двигатель с горячей лампой
Тарельчатые клапаны
Манжетный клапан
Цикл Аткинсона

Предлагаемый
- Двигатель Бурка
Улучшения
Управляемый двигатель внутреннего сгорания

Роторный:

Продемонстрировано:
- Двигатель Ванкеля
Предлагаем:
- Орбитальный двигатель
- Квазитурбина
- Роторный двигатель с циклом Аткинсона
- Тороидальный двигатель

Непрерывное горение:

Газовая турбина
Реактивный двигатель
Ракетный двигатель

Цикл двигателя

Двухтактный

Двигатели, основанные на двухтактном цикле, используют два такта (один вверх, один вниз) на каждый рабочий такт. Поскольку нет специальных тактов впуска или выпуска, необходимо использовать альтернативные методы для продувки цилиндров. Наиболее распространенным методом в двухтактных двигателях с искровым зажиганием является использование движения поршня вниз для создания давления в картере свежего заряда, который затем продувается через цилиндр через отверстия в стенках цилиндра. Двухтактные двигатели с искровым зажиганием маленькие и легкие (для своей выходной мощности) и очень простые механически. Общие области применения включают снегоходы, газонокосилки, машины для уборки сорняков, цепные пилы, водные мотоциклы, мопеды, подвесные моторы и некоторые мотоциклы. К сожалению, они также, как правило, громче, менее эффективны и гораздо больше загрязняют окружающую среду, чем их четырехтактные аналоги, и они плохо масштабируются до больших размеров. Интересно, что самые большие двигатели с воспламенением от сжатия являются двухтактными и используются в некоторых локомотивах и больших кораблях. Эти двигатели используют принудительную индукцию для продувки цилиндров. двухтактные двигатели менее экономичны, чем двигатели других типов, потому что неизрасходованное топливо, распыляемое в камеру сгорания, может иногда выходить из выхлопного канала вместе с ранее израсходованным топливом. Без специальной обработки выхлопных газов это также приведет к очень высокому уровню загрязнения, что потребует от многих небольших двигателей, таких как газонокосилки, использовать четырехтактные двигатели, а в некоторых юрисдикциях — двухтактные двигатели меньшего размера должны быть оснащены каталитическими нейтрализаторами.

Четырехтактный

Двигатели, основанные на четырехтактном цикле или цикле Отто, имеют один рабочий такт на каждые четыре такта (вверх-вниз-вверх-вниз) и используются в автомобилях, больших лодках и многих легких самолетах. Как правило, они тише, эффективнее и больше, чем их двухтактные аналоги. Существует ряд вариаций этих циклов, в первую очередь циклы Аткинсона и Миллера. В большинстве дизельных двигателей грузовых автомобилей и автомобилей используется четырехтактный цикл, но с системой воспламенения с подогревом от сжатия. Этот вариант называется дизельным циклом.

Пятитактный

Двигатели, основанные на пятитактном цикле, представляют собой вариант четырехтактного цикла. Обычно четыре цикла: впуск, сжатие, сгорание и выпуск. Пятый цикл, добавленный Delautour ^[2], — это охлаждение. Двигатели, работающие по пятитактному циклу, на 30 процентов более эффективны, чем эквивалентный четырехтактный двигатель.

Двигатель Бурка

В этом двигателе два диаметрально противоположных цилиндра соединены с кривошипом с помощью шатунной шейки, проходящей через общую шпильку. Цилиндры и поршни сконструированы таким образом, что, как и в обычном двухтактном цикле, за один оборот приходится два рабочих такта. Однако, в отличие от обычного двухтактного двигателя, сгоревшие газы и поступающий свежий воздух не смешиваются в цилиндрах, что способствует более чистой и эффективной работе. Кривошипный механизм также имеет низкую боковую тягу и, таким образом, значительно снижает трение между поршнями и стенками цилиндра. Фаза сгорания двигателя Бурка более точно соответствует сгоранию при постоянном объеме, чем четырехтактный или двухтактный циклы. В нем также используется меньше движущихся частей, поэтому он должен преодолевать меньшее трение, чем два других возвратно-поступательных типа. Кроме того, его более высокая степень расширения также означает, что используется больше тепла от фазы сгорания, чем используется в четырехтактных или двухтактных циклах.

Двигатель внутреннего сгорания с регулируемым двигателем

Это также цилиндровые двигатели, которые могут быть однотактными или двухтактными, но вместо коленчатого вала и поршневых штоков используют две соединенные шестерни, концентрические кулачки, вращающиеся в противоположных направлениях, для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное. Эти кулачки практически нейтрализуют боковые силы, которые в противном случае оказывались бы на цилиндры поршнями, значительно повышая механический КПД. Профили выступов кулачка (всегда нечетные и не менее трех) определяют ход поршня в зависимости от передаваемого крутящего момента. В этом двигателе есть два цилиндра, которые расположены на 180 градусов друг от друга для каждой пары кулачков, вращающихся в противоположных направлениях. Для однотактных версий на пару цилиндров приходится столько же циклов, сколько кулачков на каждом кулачке, и вдвое больше для двухтактных агрегатов.

Ванкеля

Двигатель Ванкеля работает с тем же разделением фаз, что и четырехтактный двигатель (но без поршневых ходов, его правильнее было бы назвать четырехфазным двигателем), поскольку фазы происходят в разных местах двигателя. . Этот двигатель обеспечивает три «такта» мощности на оборот на ротор, что дает ему в среднем большее отношение мощности к весу, чем поршневые двигатели. Этот тип двигателя используется в современной Mazda RX8 и более ранней RX7, а также в других моделях.

Газовая турбина

В газотурбинных циклах (особенно в реактивных двигателях) вместо использования одного и того же поршня для сжатия и последующего расширения газов используются отдельные компрессоры и газовые турбины; дающий постоянную мощность. По сути, всасываемый газ (обычно воздух) сжимается, а затем сгорает с топливом, что значительно повышает температуру и объем. Затем больший объем горячего газа из камеры сгорания подается через газовую турбину, которая затем легко может привести в действие компрессор.

Вышедшие из употребления методы

В некоторых старых двигателях внутреннего сгорания без сжатия: В первой части хода поршня вниз всасывалась или вдувалась топливно-воздушная смесь. На остальной части хода поршня вниз впускной клапан закрывался и топливо/ сгорела воздушная смесь. При движении поршня вверх выпускной клапан был открыт. Это была попытка имитировать работу поршневого парового двигателя.

Типы топлива и окислителя

Используемые виды топлива включают уайт-спирит (североамериканский термин: бензин, британский термин: бензин), автогаз (сжиженный нефтяной газ), сжатый природный газ, водород, дизельное топливо, топливо для реактивных двигателей, свалочный газ, биодизель, биобутанол, арахисовое масло и другие растительные масла, биоэтанол, биометанол (метиловый или древесный спирт) и другое биотопливо. Даже псевдоожиженные металлические порошки и взрывчатые вещества нашли некоторое применение. Двигатели, которые используют газы в качестве топлива, называются газовыми двигателями, а те, которые используют жидкие углеводороды, называются масляными двигателями. Однако бензиновые двигатели, к сожалению, также часто в просторечии называют «газовыми двигателями».

Основные ограничения для топлива заключаются в том, что топливо должно легко транспортироваться через топливную систему в камеру сгорания, и что топливо выделяет достаточно энергии в виде тепла при сгорании, чтобы сделать использование двигателя практичным.

Окислитель обычно представляет собой воздух, и его преимущество заключается в том, что он не хранится внутри транспортного средства, что увеличивает удельную мощность. Однако воздух можно сжимать и перевозить на борту транспортного средства. Некоторые подводные лодки предназначены для перевозки чистого кислорода или перекиси водорода, что делает их независимыми от воздуха. Некоторые гоночные автомобили используют закись азота в качестве окислителя. Другие химические вещества, такие как хлор или фтор, использовались в экспериментах; но большинство непрактично.

Дизельные двигатели обычно тяжелее, шумнее и мощнее на низких скоростях, чем бензиновые двигатели. Они также более экономичны в большинстве случаев и используются в тяжелых дорожных транспортных средствах, некоторых автомобилях (все чаще из-за их более высокой топливной экономичности по сравнению с бензиновыми двигателями), кораблях, железнодорожных локомотивах и легких самолетах. Бензиновые двигатели используются в большинстве других дорожных транспортных средств, включая большинство автомобилей, мотоциклов и мопедов. Обратите внимание, что в Европе сложные автомобили с дизельными двигателями стали широко распространены с 19 века.90-х годов, что составляет около 40 процентов рынка. Как бензиновые, так и дизельные двигатели производят значительные выбросы. Существуют также двигатели, работающие на водороде, метаноле, этаноле, сжиженном нефтяном газе (СНГ) и биодизеле. Двигатели, работающие на парафине и тракторном масле (ТВО), больше не видны.

Водород

Некоторые предполагают, что в будущем такое топливо может заменить водород. Кроме того, с внедрением технологии водородных топливных элементов использование двигателей внутреннего сгорания может быть прекращено. Преимущество водорода в том, что при его сгорании образуется только вода. Это отличается от сжигания ископаемого топлива, при котором выделяется двуокись углерода, основная причина глобального потепления, угарный газ в результате неполного сгорания и другие местные и атмосферные загрязнители, такие как двуокись серы и оксиды азота, вызывающие проблемы с дыханием в городах, кислотные дожди. и проблемы с озоном. Однако свободный водород в качестве топлива не встречается в природе, при его сжигании выделяется меньше энергии, чем требуется для производства водорода в первую очередь самым простым и распространенным методом — электролизом. Хотя существует несколько способов получения свободного водорода, они требуют преобразования в настоящее время горючих молекул в водород, поэтому водород не решает ни одного энергетического кризиса, более того, он решает только проблему портативности и некоторые проблемы загрязнения. Большим недостатком водорода во многих ситуациях является его хранение. Жидкий водород имеет чрезвычайно низкую плотность — в 14 раз меньше плотности воды и требует обширной изоляции, в то время как газообразный водород требует очень тяжелых резервуаров. Хотя водород имеет более высокую удельную энергию, объемный запас энергии по-прежнему примерно в пять раз ниже, чем у бензина, даже в сжиженном состоянии. (Процесс «Водород по запросу», разработанный Стивеном Амендолой, создает водород по мере необходимости, но у него есть другие проблемы, такие как относительно дорогое сырье.) Другие виды топлива, более безопасные для окружающей среды, включают биотопливо. Они не могут дать чистого прироста углекислого газа.

Одноцилиндровый бензиновый двигатель (ок. 1910 г.).

Цилиндры

Двигатели внутреннего сгорания могут содержать любое количество цилиндров, обычно число от одного до двенадцати, хотя используется до 36 (Lycoming R-7755). Наличие большего количества цилиндров в двигателе дает два потенциальных преимущества: во-первых, двигатель может иметь больший рабочий объем с меньшими отдельными массами, совершающими возвратно-поступательное движение (то есть масса каждого поршня может быть меньше), что обеспечивает более плавную работу двигателя (поскольку двигатель имеет тенденцию вибрация в результате движения поршней вверх и вниз). Во-вторых, при большем рабочем объеме и большем количестве поршней может быть сожжено больше топлива и может быть больше событий сгорания (то есть больше рабочих тактов) за заданный период времени, а это означает, что такой двигатель может генерировать больший крутящий момент, чем аналогичный двигатель. с меньшим количеством цилиндров. Недостатком большего количества поршней является то, что в целом двигатель будет весить больше и создавать большее внутреннее трение, поскольку большее количество поршней трется о внутреннюю часть цилиндров. Это имеет тенденцию снижать эффективность использования топлива и лишать двигатель части его мощности. Для высокопроизводительных бензиновых двигателей, использующих современные материалы и технологии (таких как двигатели, применяемые в современных автомобилях), по-видимому, существует точка разрыва около 10 или 12 цилиндров, после чего добавление цилиндров становится общим ущербом для производительности и эффективности, хотя и есть исключения. такие как двигатель W16 от Volkswagen существуют.

Большинство автомобильных двигателей имеют от четырех до восьми цилиндров, в некоторых высокопроизводительных автомобилях их десять, двенадцать или даже шестнадцать, а в некоторых очень маленьких автомобилях и грузовиках — два или три. В предыдущие годы некоторые довольно большие автомобили, такие как DKW и Saab 92, имели двухцилиндровые двухтактные двигатели.
Радиальные авиадвигатели, ныне устаревшие, имели от трех до 28 цилиндров, например Pratt & Whitney R-4360. Ряд содержит нечетное количество цилиндров, поэтому четное число указывает на двух- или четырехрядный двигатель. Самым крупным из них был Lycoming R-7755 с 36 цилиндрами (четыре ряда по девять цилиндров), но он так и не был запущен в производство.
обычно имеют от одного до четырех цилиндров, а некоторые высокопроизводительные модели имеют шесть (хотя существуют некоторые «новинки» с 8, 10 и 12).
Снегоходы обычно имеют два цилиндра. У некоторых более крупных (не обязательно высокопроизводительных, но и туристических машин) их четыре.
Небольшие переносные приборы, такие как бензопилы, генераторы и бытовые газонокосилки, чаще всего имеют один цилиндр, хотя существуют цепные пилы с двумя цилиндрами.

Система зажигания

Двигатели внутреннего сгорания можно классифицировать по системе зажигания. Точка в цикле, в которой воспламеняется смесь топлива и окислителя, напрямую влияет на эффективность и мощность ДВС. Для типичного 4-тактного автомобильного двигателя максимальное давление горючей смеси должно достигаться, когда коленчатый вал находится в положении 90 градусов после ВМТ (верхней мертвой точки). Скорость фронта пламени напрямую зависит от степени сжатия, температуры топливной смеси и октанового или цетанового числа топлива. Современные системы зажигания предназначены для воспламенения смеси в нужное время, чтобы фронт пламени не соприкасался с опускающейся головкой поршня. Если фронт пламени соприкасается с поршнем, возникает порозовение или стук. Более обедненные смеси и более низкое давление смеси сгорают медленнее, что требует более опережающего опережения зажигания. Сегодня в большинстве двигателей для зажигания используется электрическая или компрессионная система подогрева. Однако исторически использовались системы с внешним пламенем и горячими трубами. Никола Тесла получил один из первых патентов на механическую систему зажигания с патентом США 609.250 (PDF), «Электрический воспламенитель для газовых двигателей», 16 августа 1898 г.

Топливные системы

Топливо сгорает быстрее и полнее, когда большая площадь его поверхности соприкасается с кислородом. Чтобы двигатель работал эффективно, топливо должно испаряться в поступающий воздух, образуя то, что обычно называют топливно-воздушной смесью. Существует два широко используемых метода испарения топлива в воздух: один — карбюратор, а другой — впрыск топлива.

Часто в более простых поршневых двигателях для подачи топлива в цилиндр используется карбюратор. Однако точный контроль правильного количества топлива, подаваемого в двигатель, невозможен. Карбюраторы в настоящее время являются наиболее распространенным устройством для смешивания топлива, используемым в газонокосилках и других небольших двигателях. До середины 1980-х карбюраторы также были распространены в автомобилях.

Более крупные бензиновые двигатели, например, используемые в автомобилях, в основном перешли на системы впрыска топлива. Дизельные двигатели всегда используют впрыск топлива.

Двигатели, работающие на газе (СНГ), используют либо системы впрыска топлива, либо карбюраторы с открытым или закрытым контуром.

В других двигателях внутреннего сгорания, таких как реактивные двигатели, используются горелки, а в ракетных двигателях используются различные различные идеи, включая ударные струи, сдвиг газа/жидкости, предварительные горелки и многие другие идеи.

Конфигурация двигателя

Двигатели внутреннего сгорания можно классифицировать по их конфигурации, которая влияет на их физический размер и плавность хода (более плавные двигатели производят меньшую вибрацию). Общие конфигурации включают прямую или встроенную конфигурацию, более компактную V-образную конфигурацию и более широкую, но более гладкую плоскую или оппозитную конфигурацию. Авиационные двигатели также могут иметь радиальную конфигурацию, обеспечивающую более эффективное охлаждение. Также использовались более необычные конфигурации, такие как «H», «U», «X» или «W».

Конфигурации с несколькими коленчатыми валами вообще не обязательно нуждаются в головке цилиндра, но вместо этого могут иметь поршень на каждом конце цилиндра, что называется конструкцией с оппозитным поршнем. Эта конструкция использовалась в дизельном авиационном двигателе Junkers Jumo 205 с двумя коленчатыми валами, по одному на каждом конце одного ряда цилиндров, и, что наиболее примечательно, в дизельных двигателях Napier Deltic, в которых использовались три коленчатых вала для обслуживания трех рядов двухсторонних цилиндров. цилиндры расположены равносторонним треугольником с коленчатыми валами по углам. Он также использовался в однорядных локомотивных двигателях и продолжает использоваться в судовых двигателях, как для силовых установок, так и для вспомогательных генераторов. Роторный двигатель Gnome, использовавшийся в нескольких ранних самолетах, имел неподвижный коленчатый вал и ряд радиально расположенных цилиндров, вращающихся вокруг него.

Рабочий объем двигателя

Рабочий объем двигателя — это смещение или рабочий объем поршней двигателя. Обычно он измеряется в литрах (л) или кубических дюймах (т.е. или дюймов³) для больших двигателей и в кубических сантиметрах (сокращенно см3) для двигателей меньшего размера. Двигатели с большей мощностью обычно более мощные и обеспечивают больший крутящий момент при более низких оборотах, но также потребляют больше топлива.

Помимо разработки двигателя с большим количеством цилиндров, есть два способа увеличить мощность двигателя. Во-первых, это удлинение хода, а во-вторых, увеличение диаметра поршня. В любом случае может потребоваться дополнительная регулировка подачи топлива в двигатель для обеспечения оптимальной производительности.

Указанная мощность двигателя может быть больше вопросом маркетинга, чем инженерии. Morris Minor 1000, Morris 1100 и Austin-Healey Sprite Mark II были оснащены двигателем BMC A-Series с одинаковым ходом поршня и диаметром цилиндра в соответствии с их спецификациями и были произведены одним и тем же производителем. Однако объем двигателя был указан как 1000 куб.см, 1100 куб.см и 1098 куб.см соответственно в литературе по продажам и на значках автомобилей.

Системы смазки

Используется несколько различных типов систем смазки. Простые двухтактные двигатели смазываются маслом, смешанным с топливом или впрыскиваемым в всасывающий поток в виде распыления. Ранние низкоскоростные стационарные и морские двигатели смазывались под действием силы тяжести из небольших камер, подобных тем, которые использовались в то время в паровых двигателях, с пополнением их по мере необходимости тендером двигателя. Поскольку двигатели были адаптированы для использования в автомобилях и самолетах, потребность в высоком соотношении мощности к весу привела к увеличению скорости, более высоким температурам и большему давлению на подшипники, что, в свою очередь, потребовало смазки под давлением подшипников кривошипа и шатунных шеек, при условии либо за счет прямой смазки от насоса, либо косвенно за счет струи масла, направленной на приемные чашки на концах шатуна, что имело то преимущество, что обеспечивало более высокое давление при увеличении скорости двигателя.

Загрязнение двигателя

Как правило, двигатели внутреннего сгорания, особенно поршневые двигатели внутреннего сгорания, производят умеренно высокие уровни загрязнения из-за неполного сгорания углеродсодержащего топлива, что приводит к образованию угарного газа и некоторого количества сажи вместе с оксидами азота и серы и некоторыми несгоревшими углеводородами в зависимости от от условий эксплуатации и соотношения топливо/воздух. Основными причинами этого являются необходимость работы бензиновых двигателей вблизи стехиометрического соотношения для достижения сгорания (топливо будет сгорать более полно в избытке воздуха) и «гашение» пламени относительно холодными стенками цилиндра.

Дизельные двигатели производят широкий спектр загрязняющих веществ, включая аэрозоли, состоящие из множества мелких частиц (PM10), которые, как считается, глубоко проникают в легкие человека. Двигатели, работающие на сжиженном нефтяном газе (СНГ), имеют очень низкий уровень выбросов, поскольку сжиженный нефтяной газ сгорает очень чисто и не содержит серы или свинца.

Многие виды топлива содержат серу, что приводит к образованию оксидов серы (SOx) в выхлопных газах, вызывая кислотные дожди.
Высокая температура горения приводит к увеличению содержания оксидов азота (NOx), которые опасны как для растений, так и для животных.
Чистое производство двуокиси углерода не является необходимой характеристикой двигателей, но, поскольку большинство двигателей работают на ископаемом топливе, это обычно происходит. Если двигатели работают на биомассе, то чистый углекислый газ не образуется, поскольку растущие растения поглощают столько же или больше углекислого газа во время роста.
Водородные двигатели должны производить только воду, но когда в качестве окислителя используется воздух, также образуются оксиды азота.

Эффективность двигателя внутреннего сгорания

Эффективность различных типов двигателей внутреннего сгорания различается. Общепризнанно, что большинство двигателей внутреннего сгорания, работающих на бензине, даже при наличии турбонагнетателей и средств повышения эффективности запаса имеют механический КПД около 20 процентов. Большинство двигателей внутреннего сгорания тратят около 36 процентов энергии бензина в виде тепла, отводимого в систему охлаждения, и еще 38 процентов через выхлопные газы. Остальное, около шести процентов, теряется из-за трения. Большинство инженеров не смогли успешно использовать потраченную энергию для какой-либо значимой цели, хотя существуют различные дополнительные устройства и системы, которые могут значительно повысить эффективность сгорания.

Система впрыска водородного топлива, или HFI, представляет собой дополнительную систему двигателя, которая, как известно, улучшает топливную экономичность двигателей внутреннего сгорания за счет впрыска водорода для улучшения сгорания во впускной коллектор. Можно увидеть экономию топлива от 15 до 50 процентов. Небольшое количество водорода, добавляемого во впускной воздушно-топливный заряд, увеличивает октановое число комбинированного топливного заряда и увеличивает скорость пламени, что позволяет двигателю работать с более опережающим опережением зажигания, более высокой степенью сжатия и более бедной смесью воздуха. топливной смеси, чем это возможно в противном случае. Результатом является меньшее загрязнение окружающей среды при большей мощности и повышении эффективности. Некоторые системы HFI используют встроенный электролизер для производства используемого водорода. Также можно использовать небольшой резервуар с водородом под давлением, но этот метод требует повторного заполнения.

Также обсуждались новые типы двигателей внутреннего сгорания, такие как двигатель с разделенным циклом Scuderi, которые используют высокое давление сжатия, превышающее 2000 фунтов на квадратный дюйм, и сгорают после верхней мертвой точки (самой высокой и наиболее сжатой точки в ход поршня внутреннего сгорания). Ожидается, что такие двигатели достигнут КПД до 50-55%.

Notes

↑ Thinkquest, http://library.thinkquest.org/C006011/english/sites/huygens.php3?v=2 Huygens.] Проверено 16 июля 2008 г.
↑ Тони Уильямс, 101 Гениальные киви (Reed Publishing NZ Ltd, 2006), с. 83.

Ссылки

Ссылки ISBN поддерживают NWE за счет реферальных сборов

Харденберг, Хорст О. 1999. Средневековье двигателя внутреннего сгорания . Уоррендейл, Пенсильвания: SAE International Publishing. ISBN 0768003911.
Хейвуд, Джон. 1988. Основы двигателя внутреннего сгорания. Нью-Йорк: McGraw-Hill Science/Engineering/Math. ISBN 007028637X.
Стоун, Ричард. 1999. Введение в двигатели внутреннего сгорания . Уоррендейл, Пенсильвания: SAE International Publishing. ISBN 0768004950.
Тейлор, Чарльз Файет. 1985. Двигатель внутреннего сгорания в теории и на практике . Кембридж, Массачусетс: MIT Press. ISBN 0262700263.

Внешние ссылки

Все ссылки получены 4 марта 2018 г.

Знакомство с автомобильными двигателями — изображения в разрезе и хороший обзор двигателя внутреннего сгорания
Библия о топливе и двигателе — хороший ресурс по различным типам двигателей и видам топлива
youtube — Анимация компонентов 4-цилиндрового двигателя

youtube — Анимация внутренних движущихся частей 4-цилиндрового двигателя

Кредиты

Энциклопедия Нового Света авторы и редакторы переписали и дополнили статью Википедии в соответствии со стандартами New World Encyclopedia . Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с надлежащим указанием авторства. Кредит должен соответствовать условиям этой лицензии, которая может ссылаться как на Энциклопедия Нового Света участников и самоотверженных добровольных участников Фонда Викимедиа. Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних вкладов википедистов доступна исследователям здесь:

Двигатель внутреннего сгорания ^{история}

История этой статьи с момента ее импорта в New World Encyclopedia :

История «Двигатель внутреннего сгорания»

Примечание. На использование отдельных изображений, лицензированных отдельно, могут распространяться некоторые ограничения.

Двигатель внутреннего сгорания Определение и значение

Основные определения
Викторина
Примеры
Британский
Научный
Уровень сложности

Сохрани это слово!

Показывает уровень сложности слова.

сущ.

двигатель с одним или несколькими рабочими цилиндрами, в котором процесс сгорания происходит внутри цилиндров.

ВИКТОРИНА

Сыграем ли мы в «ДОЛЖЕН» ПРОТИВ. «ДОЛЖЕН» ВЫЗОВ?

Следует ли вам пройти этот тест на «должен» или «должен»? Это должно оказаться быстрым вызовом!

Вопрос 1 из 6

Какая форма обычно используется с другими глаголами для выражения намерения?

Происхождение двигателя внутреннего сгорания

Впервые зафиксировано в 1880–1885 гг.

Слова рядом двигатель внутреннего сгорания

внутренний сонный нерв, внутреннее сонное сплетение, внутренняя мозговая вена, внутренние часы, внутреннее сгорание, двигатель внутреннего сгорания, внутренний конфликт, внутренняя конъюгата, внутреннее преобразование, внутреннее ухо, внутренняя эластичная пластинка

Как использовать двигатель внутреннего сгорания в предложении

Еще более поразительно, что молодой автопроизводитель имел амбиции положить конец доминированию крупнейших мировых автопроизводителей и вытеснить фундаментальную транспортную технологию современной эпохи — двигатель внутреннего сгорания.
Безудержная поездка Теслы под управлением Илона Маска|Джона Гертнера|27 августа 2021 г.|Washington Post
Они также не сказали, произвел ли Ошкош предварительный переход на трансмиссию, заменив двигатель внутреннего сгорания и трансмиссию на электрические детали, или сколько это будет стоить.
Производитель электромобилей Workhorse подает в суд на Почтовую службу, чтобы приостановить контракт на грузовики|Jacob Bogage|16 июня 2021|Washington Post
более высокая покупная цена, но со временем сэкономит деньги Почтовой службы на топливе и обслуживании.
В грузовиках USPS нет подушек безопасности и кондиционеров. Они получают 10 миль на галлон. И они были революционными.|Джейкоб Богейдж|24 мая 2021 г.|Washington Post
Прямо сейчас мы находимся в ситуации, когда естествоиспытатели изучают науку об изменении климата, но студенты-инженеры в Испании все еще изучают двигатель внутреннего сгорания, как будто он все еще будет жизнеспособным через несколько лет.
Неожиданное изменение климата меняет структуру высшего образования|Ciara Nugent|16 апреля 2021|Time труда и розничной торговли на двигателе внутреннего сгорания.
Бум запасов электромобилей почти закончился?|Верн Копытофф|19 декабря 2020|Fortune
Реактивный двигатель мгновенно принес два преимущества по сравнению с пропеллерами: он удвоил скорость и стал намного надежнее.
Рейс 8501 Позы Вопрос: Современные реактивные самолеты слишком автоматизированы, чтобы летать?|Клайв Ирвинг|4 января 2015 г.|DAILY BEAST Двигатель Whitney F135 загорелся.
Новый американский реактивный самолет-невидимка не сможет стрелять из пушки до 2019 года|Дэйв Маджумдар|31 декабря 2014 года|DAILY BEAST
Техас также начал становиться двигателем экономического роста.
Останется ли Техас техасцем?|Дэвид Фонтана|29 декабря 2014|DAILY BEAST
Убавьте огонь до 325°F и продолжайте готовить, пока внутренняя температура не покажет 140°F на термометре.
Приготовьте жареную свиную вырезку с клюквой от Карлы Холл|Карла Холл|24 декабря 2014 г.|DAILY BEAST
В результате получилась система, не открытая для альтернатив извне и без внутренних стимулов для инноваций.
Ваша местная школа не должна быть отстойной|Майкл С. Рот|17 декабря 2014|DAILY BEAST
Под внутренним давлением его усы встали дыбом, а лицо покраснело.
Бондбой|Джордж У. (Джордж Вашингтон) Огден
Это был только паровоз, тянущий поезд к станции, чтобы увезти пассажиров.
Смешной поросенок Сквинти|Ричард Барнум
«Mon pauvre petit, вы проголодались», — сказал Аристид, неся его к машине, которую трясло от лязгающего двигателя.
Веселые приключения Аристида Пужоля|Уильям Дж. Локк
С другой стороны к машинному отделению примыкает конюшня, в которой содержатся пять великолепных лошадей.
Бирмингемский словарь Шоуэлла | Томас Т. Харман и Уолтер Шоуэлл
Огромный паровоз, чудесные вагоны, внушительная охрана, занятые носильщики и шумная станция.
Пятьдесят лет железнодорожной жизни в Англии, Шотландии и Ирландии | Джозеф Татлоу

Определения двигателя внутреннего сгорания из Британского словаря

двигатель внутреннего сгорания

сущ. топливо в рабочей жидкости (обычно воздух)

Collins English Dictionary — Complete & Unabridged 2012 Digital Edition © William Collins Sons & Co. Ltd., 1979, 1986 © HarperCollins Издатели 1998, 2000, 2003, 2005, 2006, 2007, 2009, 2012

Научные определения для двигателя внутреннего комплекса

Двигатель внутреннего комплекта чье топливо сжигается внутри самого двигателя, а не во внешней печи или горелке. Бензиновые и дизельные двигатели являются двигателями внутреннего сгорания, как и газотурбинные двигатели, такие как турбореактивные двигатели. Сравните паровую машину.

Культурные определения двигателя внутреннего сгорания

двигатель внутреннего сгорания

Любой двигатель, работающий на сжигании топлива внутри него (например, стандартный автомобильный двигатель). Двигатели внутреннего сгорания обычно сжигают ископаемое топливо и поэтому являются основным источником загрязнения воздуха. (См. смог.)

Новый словарь культурной грамотности, третье издание Авторское право © 2005 г. , издательство Houghton Mifflin Harcourt Publishing Company. Опубликовано издательством Houghton Mifflin Harcourt Publishing Company. Все права защищены.

Все о двигателе внутреннего сгорания

Одной из технологий, которые помогли сделать современный мир, является двигатель внутреннего сгорания. Без него мир сегодня был бы совсем другим.

Тем не менее, это не была полностью сформированная технология. Он развивался постепенно в течение столетия. Чтобы довести его до состояния, при котором его можно было бы использовать в транспортных средствах, потребовалось множество инноваций.

Узнайте больше о двигателе внутреннего сгорания, о том, как он был разработан, и обо всех проблемах, которые пришлось решать, в этом выпуске «Все везде ежедневно».

Спонсором этого выпуска является Audible.com.

Моя сегодняшняя аудиокнига — Мы уже там? Американское автомобильное прошлое, настоящее и беспилотное управление Дэн Альберт

В крестовых походах против автомобилей нет ничего нового. Его появление спровоцировало бои за уличное пространство, противопоставившие массы миллионерам, терроризирующим пешеходов. Когда у масс появились собственные автомобили, они тоже научились любить вождение.

Во время Второй мировой войны Вашингтон национализировал Детройт, и послевоенные американцы восприняли автомобиль и страну так, как если бы они были одним целым. Затем пришел энвайронментализм 1960-х и энергетический кризис 1970-х.

Многие предсказывали и даже приветствовали смерть автомобиля. Но многие другие встали на его защиту. Они приняли культуру дальнобойщиков и взяли радиостанции Citizen Band, требуя достаточного количества бензина, чтобы держать свои большие лодки на плаву. С 19В 80-е годы автомобильная культура восторжествовала, и теперь мы проезжаем больше миль, чем когда-либо прежде.

Вы можете получить бесплатную месячную пробную версию Audible и 2 бесплатные аудиокниги, перейдя на audibletrial.com/EverythingEverywhere или нажав на ссылку в примечаниях к шоу.

Я думаю, что хорошее место, чтобы начать это обсуждение, состоит в том, чтобы определить, что такое двигатель. Двигатель — это то, что преобразует сгорание в работу. Он отличается от двигателя, который преобразует электричество в работу. Несмотря на то, что эти термины часто используются взаимозаменяемо, двигатели и двигатели — это очень разные вещи.

Первыми двигателями были паровые двигатели. Паровая машина была основана на выработке тепла с помощью дерева, угля или другого горючего вещества и кипящей воды. Затем пар вращал турбину, которая вращала кривошип, способный работать.

Ключом к паровому двигателю было просто создание тепла для кипячения воды. То, что сжигалось для создания тепла, зависело от того, что было доступно и дешевле.

Двигатель внутреннего сгорания работает по-другому. Двигатель внутреннего сгорания основан на сгорании топлива и последующем расширении образующегося горячего газа. Горение должно быть заключено в пространство, чтобы захватить давление расширяющегося газа, или, другими словами, оно должно быть внутренним.

По этой причине двигатель внутреннего сгорания гораздо сложнее разработать, чем паровой двигатель. Основы паровой машины были впервые созданы в Древней Греции. Однако двигатель внутреннего сгорания не был разработан до второй половины 19 века.

Первый двигатель внутреннего сгорания был разработан бельгийским инженером Жаном Жозефом Этьеном Ленуаром в 1859 году. Его двигатель был довольно грубым, поскольку это был паровой двигатель, который был преобразован для сжигания угольного газа.

Человеком, которого считают создателем современного двигателя внутреннего сгорания, был немецкий инженер Николаус Отто, который определил цикл Отто в 1877 году и построил первый многотактный двигатель.

Что такое цикл Отто? Цикл Отто описывает четырехэтапный процесс сжигания топлива в двигателе.

Я кратко объясню это здесь, потому что это основа всего будущего. Так работает типичный четырехтактный двигатель в большинстве автомобилей в мире. Существуют вариации этого процесса, и в небольших двигателях, таких как газонокосилки, используется двухтактный процесс. Но для целей этого эпизода я расскажу о четырехтактном процессе.

Все это происходит в цилиндре с подвижным поршнем в нижней части цилиндра, с впускными отверстиями для топлива и воздуха и выпускным отверстием вверху, которое можно включать и выключать.

Первый такт называется тактом впуска. Здесь поршень опускается, создавая всасывание, которое втягивает топливно-воздушную смесь через открытый впускной клапан.

Второй такт — такт сжатия. Теперь, когда цилиндр заполнен топливно-воздушной смесью, впускной клапан закрыт, и поршень движется вверх, сжимая топливно-воздушную смесь. В этой фазе все клапаны закрыты.

Третий такт — такт сгорания. Искра воспламеняет сжатую топливно-воздушную смесь в цилиндре, создавая небольшой взрыв, и сила взрыва толкает цилиндр вниз.

Четвертый такт — такт выпуска. В этом такте поршень возвращается в цилиндр, выталкивая выхлопные газы из выпускного клапана.

Поршень, который перемещается вверх и вниз, соединен с другими поршнями через коленчатый вал, что гарантирует, что когда один поршень опущен, другой поршень находится вверху. Вот почему двигатели всегда будут иметь четное количество поршней и цилиндров. Большинство автомобилей сегодня будут иметь 6- или 8-цилиндровые двигатели, но есть небольшие автомобили с 4 цилиндрами, а некоторые мощные автомобили высокого класса могут иметь даже 10 или 12 цилиндров.

Коленчатый вал, соединяющий поршни, также является движущей силой любой работы, которую должен выполнять двигатель. В случае с автомобилем это будет трансмиссия.

Все, что я только что описал, не обязательно так сложно понять, по крайней мере, в теории. Тем не менее, это создает массу проблем, чтобы заставить его работать на практике.

Если вы помните мой эпизод об электромобилях, паровые и электрические автомобили были так же популярны, как и автомобили с двигателем внутреннего сгорания примерно до 19 века. 10. Что в конечном итоге сделало автомобили с двигателями внутреннего сгорания доминирующими, так это решение многих сопутствующих им проблем.

Итак, основываясь на том, что я только что описал с четырехтактным циклом, давайте рассмотрим все инженерные проблемы, которые необходимо решить.

Во-первых, топливно-воздушная смесь, которая поступает в цилиндр. Вы не можете просто заполнить цилиндр кучей жидкого бензина. Жидкости плохо сжимаются. Его нужно поместить в туман и смешать с воздухом. Раньше для этого использовалось устройство, известное как карбюратор. Процесс смешивания воздуха и топлива называется карбюрацией. Сегодня большинство автомобилей будут делать то же самое, что и устройство, называемое топливной форсункой.

Воздух должен поступать снаружи двигателя. Кроме того, воздух должен быть чистым, поэтому для удаления любых твердых частиц требуется воздушный фильтр. По этой же причине автомобиль глохнет, если он находится под водой. У некоторых специальных транспортных средств будет трубка, которая размещает воздухозаборник над крышей, чтобы они могли пересекать реки.

После того, как топливно-воздушная смесь попала в цилиндр, ее необходимо воспламенить. Это делается с помощью свечи зажигания, которая позволяет электричеству создавать искру между зазором в верхней части свечи зажигания. Искра должна быть приурочена к максимальному сжатию топливно-воздушной смеси.

Поршень и цилиндр сделаны из металла, а металлы не любят тереться друг о друга. Это означает, что вам нужна какая-то смазка между поршнем и цилиндром, и именно здесь вступает в действие моторное масло. Без моторного масла трение между поршнем и цилиндром приведет к их заклиниванию и заклиниванию всего двигателя.

В такте выпуска отходы от сгорания должны быть устранены, и они должны куда-то деваться. Это все как бы вылететь в выхлопную трубу. Некоторые автомобили будут иметь каталитический нейтрализатор, который преобразует определенные токсичные газы.

Такт сгорания представляет собой небольшой взрыв, и взрывы шумные. Автомобили могут быть довольно шумными, но они будут создавать гораздо больше шума без устройства для уменьшения звука, называемого глушителем. Если вы когда-нибудь водили машину без глушителя, вы знаете, насколько громкой может быть машина. Глушитель — это акустическое устройство.

Цикл — это процесс, который повторяется снова и снова. Вопрос в том, как запускается цикл? В очень старых автомобилях была рукоятка, которую нужно было физически повернуть, чтобы запустить цикл. В конце концов, это было перенесено на электродвигатель, называемый стартером.

Электрический стартер, как и свеча зажигания, требует электрической системы для работы двигателя. Для этого требуется батарея для хранения электроэнергии, а также генератор для производства электроэнергии. Механическая энергия двигателя используется для выработки электроэнергии. В современных автомобилях это называется генератором переменного тока, потому что он создает переменный ток.

Таким образом, это объясняет поступление топлива и воздуха, выход выхлопных газов и смазку поршня и цилиндров. Однако есть еще одна огромная проблема.

Двигатели внутреннего сгорания на самом деле очень неэффективны. Эффективность определяется тем, сколько энергии топлива передается движению. Наиболее эффективные двигатели внутреннего сгорания имеют КПД всего 40 %, а у большинства автомобилей КПД может составлять около 20 %.

Если только 20 % энергии топлива преобразуется в работу, куда идет остальная часть? Он преобразуется в тепло.

Жара — огромная проблема. Тепло заставляет металл расширяться, что на самом деле не очень хорошо, если есть движущиеся части, и это может привести к растрескиванию и деформации металла. Если вы когда-нибудь клали руку на двигатель или рядом с ним после того, как остановили машину, вы имеете представление о том, насколько она может нагреваться.

Вы буквально можете приготовить еду на двигателе. В сети много видео, где люди готовят еду, завернутую в фольгу, на двигателе автомобиля. Если вы когда-либо оказывались в ситуации, похожей на отключение электроэнергии, и у вас не было возможности приготовить еду, это неэффективный, хотя и эффективный способ приготовления пищи.

Это означает, что в двигатель должна быть встроена система охлаждения.

В большинстве двигателей через камеры в блоке двигателя проходит жидкость, отводящая тепло. Затем жидкость проходит через устройство, называемое радиатором, которое имеет большую площадь поверхности, и воздух обдувается радиатором для охлаждения жидкости.

Для всей системы охлаждения двигателя требуется жидкость, насос для перемещения жидкости, трубки и шланги для направления жидкости и, наконец, ремни для работы вентилятора.

Все, о чем я только что рассказал, необходимо для работы двигателя. Если смазка, воздухозаборник, охлаждение, впрыск топлива или электрическая система выйдут из строя, то все просто остановится. Если вы владели автомобилем достаточно долго, есть большая вероятность, что одна или несколько из этих вещей пошли не так с вашей машиной.

Чем больше вы думаете обо всей системе, она действительно похожа на устройство Руба Голдберга… и я даже не затронул другие жизненно важные системы автомобиля, такие как трансмиссия, тормоза и подвеска.

Двигатель внутреннего сгорания » Детская энциклопедия (первое издание)

Поршневой двигатель внутреннего сгорания: история создания

Первый поршневой двигатель

Дальнейшее развитие

Deutz AG

Первый поршневой бензиновый двигатель

перевод на английский, синонимы, антонимы, примеры предложений, значение, словосочетания

Двигатель внутреннего сгорания — Энциклопедия Нового Света

Содержание

История

Области применения

Эксплуатация

Бензиновое зажигание Процесс

Процесс воспламенения дизельного двигателя

Энергия

Запчасти

Классификация

Принцип работы

Цикл двигателя

Двухтактный

Четырехтактный

Пятитактный

Двигатель Бурка

Двигатель внутреннего сгорания с регулируемым двигателем

Ванкеля

Газовая турбина

Вышедшие из употребления методы

Типы топлива и окислителя

Водород

Цилиндры

Система зажигания

Топливные системы

Конфигурация двигателя

Рабочий объем двигателя

Системы смазки

Загрязнение двигателя

Эффективность двигателя внутреннего сгорания

Notes

Ссылки

Внешние ссылки

Кредиты

Двигатель внутреннего сгорания Определение и значение

Происхождение двигателя внутреннего сгорания

Слова рядом двигатель внутреннего сгорания

Как использовать двигатель внутреннего сгорания в предложении

Определения двигателя внутреннего сгорания из Британского словаря

Научные определения для двигателя внутреннего комплекса

Культурные определения двигателя внутреннего сгорания

Все о двигателе внутреннего сгорания

Добавить комментарий Отменить ответ