Такты двс: Двигатель внутреннего сгорания — урок. Физика, 8 класс.

Двигатель внутреннего сгорания

26.07.2014 / 30.03.2019   •   60769 / 12631

ДВС или двигатель внутреннего сгорания — это механизм, который принадлежит к тепловым машинам. Принцип действия двигателя внутреннего сгорания — преобразование тепловой энергии, получаемой от сгорания жидкого топлива, в механическую.

Поршни и шатуны

Простейший ДВС состоит из блока двигателя — чугунной или алюминиевой детали, в которой вырезается рабочий цилиндр. По цилиндру, совершая возвратно-поступательные движения движется поршень. Поршень, как правило, сделан из легкого и прочного сплава, поскольку должен длительное время выдерживать значительные нагрузки и температуры, при этом не разрушаясь и не деформируясь.

С одной стороны поршень соединен с шатуном. Это узел, обеспечивающий связь поршня с коленчатым валом. Представляет из себя цельнолитую деталь со сквозным неразъемным отверстием со стороны поршня и сквозным разъемным кольцом со стороны коленчатого вала.

Шатун, соединенный с поршнем называется поршневой группой, поскольку сами по себе они практически бесполезны.

Коленчатый вал

Коленчатый вал — это вторая по массивности деталь двигателя. Представляет собой сложный вал, разбитый на условные сектора, некоторые из которых смещены относительно центра вращения вала. Каждый такой сектор отполирован до зеркальной поверхности и называется шейкой. Каждая шейка коленчатого вала — создана для того, чтобы работать в скользящей паре «шейка — шатун» или «шейка — опорный подшипник». Подшипники, на которых лежит коленвал, как правило скольжения. Он отполирован до зеркального состояния. На противоположной стороне колена, называемого шейкой, обычно делается наплыв для балансировки вала. Такая система называется кривошипно-шатунный механизм (КШМ).

Вал, соединенный с поршнем через шатун, создает жесткую структуру, которая обеспечивает преобразование вращательных движений коленвала в возвратно-поступательные движения поршня в цилиндре и наоборот.

Сверху блок цилиндров закрывается головкой двигателя, в которой находится распределительнй вал, клапана и каналы впуска-выпуска. Распредвал жестко связан с коленвалом посредством цепной или ременной передачи. Распредвал открывает и закрывает впускные и выпускные клапана. Такая конструкция применяется в четырехтактном двигателе Отто. Этот механизм ДВС называется газораспределительный механизм (ГРМ). Он обеспечивает отвод выхлопных газов из цилиндра, впуск топливовоздушной смеси в цилиндр перед тактом сжатия, обеспечивает герметичность камеры во время сжатия и сгорания топливной смеси.

Система запускается с помощью стартера. Стартер представляет собой либо механический привод, например педаль в мопедах и некоторых мотоциклах, или шнур в мотопилах или газонокосилках. В четырехтактных двс используется, как правило электрический стартер, который приводится в движение с помощью аккумуляторной батареи.

Двигатель внутреннего сгорания может быть двух, четырех и даже шести тактным.

Такты ДВС

Каждый такт поршневого двигателя внутреннего сгорания обозначает завершенное действие. Например в двухтактном двигателе тактов два — первый — рабочий, когда топливо засасывается, одновременно с выходом наружу отработанных газов, второй — когда топливо сжимается и происходит его сгорание. В двухтактном двигателя каналы впуска и выпуска входят прямо в цилиндр, но расположены на разному ровне, что позволяет отработанным газам выходить раньше, чем поршень открывает второй, впускной канал.

Четырехтактный двигатель, соответственно, имеет четыре этапа действия.

Первый — поршень идет вниз, при этом открыт впускной клапан открыт — в рабочий объем засасывается порция топливно-воздушной смеси (ТВС).

Второй такт — оба клапана закрыты, поршень идет вверх, сжимая ТВС. Когда поршень доходит до верхней мертвой точки (ВМТ), второй такт заканчивается.

Начинается третий такт — поршень проходит ВМТ, коленвал при этом поворачивается примерно на два-три градуса и происходит запал ТВС путем мощной искры из свечи зажигания. ТВС воспламеняется и начинает расширяться, активно сгорая. Поршень уходит вниз. В нижней мертвой точке НМТ, заканчивается третий такт.

Четвертый такт — поршень идет вверх, открывается выпускной клапан цилиндра — отработанные газы выходят в выхлопной коллектор.

01:4025.12.2007

Work cycle of 4-stroke internal combustion engine 3D

Рабочий цикл 4-х тактного двигателя внутреннего сгорания

03:1311.10.2006

Deutz engine 1

mechanical engineering is really interesting! Dont judge a book by its cover.

Преимуществом четырехтактного двигателя является высокий коэффициент наполнения во всем диапазоне частот вращения коленчатого вала, низкая чувствительность к падению давления в выпускной системе, возможность управления кривой наполнения путем подбора фаз газораспределения и конструкцией впускной системы.

Почти все автомобильные двигатели это четырехтактные поршневые двигатели внутреннего сгорания. Они обладают множеством характеристик – такие как крутящий момент, мощность, степень сжатия, расход топлива, выброс вредных веществ и т. д., которые во многом зависят от их конструктивных особенностей.

Любой ДВС — это по сути насос, который способен черпать энергию из прокачиваемого топлива, сгораемого в нем в процессе прокачки.

Из чего состоит двигатель?

Названия групп автозапчастей

Предлагаем услуги:

Где Вы предпочитаете обслуживать двигатель?

На специализированной СТО

На фирменной СТО

По рекомендации

Где дешевле

Несложные работы — сам

Обслуживаю полностью сам

Такты двигателя внутреннего сгорания

1. Файлы
2. Академическая и специальная литература
3. org/ListItem» itemprop=»itemListElement»> Транспорт
4. Двигатели внутреннего сгорания (ДВС)

Двигатели внутреннего сгорания (ДВС)

• Испытания, тюнинг и доводка ДВС

• История поршневых ДВС

• Кинематика и динамика ДВС

• Конструирование ДВС

• Наддув ДВС

• Надежность ДВС

• Процессы газообмена, смесеобразования и сгорания в ДВС

• Системы питания двигателей

• Техническое описание и ремонт ДВС

• Управление, регулирование и диагностика ДВС

• Устройство и системы ДВС

• Химмотология горюче-смазочных материалов

• Экологизация ДВС

Транспорт

• Авиационная техника

• Авиационные двигатели

• Автомобильная и тракторная техника

• Автомобильные эксплуатационные материалы

• Автосервис и транспортные предприятия

• Аэрокосмическая техника

• Городской электротранспорт

• Грузоведение

• Двигатели внутреннего сгорания (ДВС)

• Железнодорожный транспорт

• История авиации и космонавтики

• История транспорта

• Магистральный транспорт углеводородных ресурсов

• Мотоциклетная техника

• Организация и управление дорожным движением

• Периодика по транспорту

• Подъемно-транспортные машины

• Промышленные трубопроводные системы

• Судовождение

• Судостроение

• Теория и моделирование транспортных потоков и сетей

• Техническая эксплуатация автомобилей

• Технология и организация перевозок

• Транспортная система и управление на транспорте

• Транспортное обслуживание и транспортная логистика

• Транспортные гидротехнические сооружения

• Трубопроводная арматура

• Устройство автомобилей

• Экономика транспорта

Презентация

• формат ppt
• размер 605,12 КБ
• добавлен 14 сентября 2010 г.

Похожие разделы

1. Академическая и специальная литература
2. Топливно-энергетический комплекс
3. Альтернативная энергетика
4. Двигатели Стирлинга

1. Академическая и специальная литература
2. Топливно-энергетический комплекс
3. Теплотехника

1. Академическая и специальная литература
2. Топливно-энергетический комплекс
3. Техническая термодинамика

1. Академическая и специальная литература
2. Транспорт
3. Авиационные двигатели

1. Академическая и специальная литература
2. Транспорт
3. Железнодорожный транспорт
4. Автономный тяговый подвижной состав и вспомогательные агрегаты на базе ДВС

1. Академическая и специальная литература
2. Транспорт
3. Периодика по транспорту
4. Двигатели внутреннего сгорания

1. Академическая и специальная литература
2. Транспорт
3. Судостроение
4. Судовые энергетические установки

1. Академическая и специальная литература
2. Транспорт
3. Судостроение
4. Судовые энергетические установки
5. Судовые электроэнергетические установки

1. Прикладная литература
2. Досуг
3. Домашнему мастеру
4. Самодельные транспортные средства и механизмы

1. Прикладная литература
2. Досуг
3. Моделизм и диорамостроение
4. Авиамоделизм

Двигатель внутреннего сгорания — цикл Отто — Исследовательский центр Гленна

Братья Райт использовали бензиновый четырехтактный двигатель внутреннего сгорания для приведения в движение своего самолета. В двигателе внутреннего сгорания топливо и воздух воспламеняются внутри цилиндра. Горячий выхлопной газ толкает поршень в цилиндре, который соединен с коленчатым валом для выработки мощности. Сгорание топлива не является непрерывным процессом, а происходит очень быстро через равные промежутки времени. Между зажиганиями части двигателя движутся в повторяющейся последовательности, называемой циклом. Двигатель называется четырехтактным, потому что за один цикл совершается четыре движения (хода) поршня. Конструкция братьев была основана на ранних конструкциях автомобильных двигателей, в которых использовался цикл Отто, разработанный немцем доктором Н. А. Отто в 1876 году.

Конструкция братьев очень проста по сегодняшним меркам, поэтому это хороший двигатель для изучения студентами основ работы двигателя. В работе двигателя есть две основные части: механическая работа частей двигателя и термодинамика, посредством которой двигатель производит работу и мощность. На этой странице мы обсудим основные термодинамические принципы, а на отдельной странице мы представляем термодинамический анализ , который позволяет проектировать и прогнозировать характеристики двигателя.

Термодинамика — это раздел физики, изучающий энергию и работу системы. Он родился в 19 веке, когда ученые впервые открыли, как строить и эксплуатировать паровые двигатели. Термодинамика имеет дело только с крупномасштабной реакцией системы, которую мы можем наблюдать и измерять в экспериментах. Основные идеи термодинамики преподаются на уроках физики в старших классах, поэтому братья Райт знали и использовали эти концепции, особенно при проектировании своих двигателей.

Мы разбили цикл Отто на шесть пронумерованных этапов, основанных на механической работе двигателя. На каждом этапе мы показываем разрез цилиндра, чтобы показать движение поршня и количество объема газа, создаваемого головкой поршня и цилиндром справа от головки поршня. На рисунке показан график зависимости давления от объема газа на протяжении одного цикла. Цикл начинается в левом нижнем углу, при этом этап 1 является началом такта впуска двигателя. Давление близко к атмосферному давлению, а объем газа минимален, а поршень в цилиндре находится далеко справа. Между этапом 1 и этапом 2 поршень перемещается влево, давление остается постоянным, а объем газа увеличивается по мере того, как топливно-воздушная смесь всасывается в цилиндр через впускной клапан (красный). На 2-й ступени такт сжатия двигателя начинается с закрытия впускного клапана. Между стадией 2 и стадией 3 поршень движется обратно вправо, объем газа уменьшается, а давление увеличивается, поскольку поршень совершает над газом работу. 3 стадия – начало сгорания топливно-воздушной смеси. Сгорание происходит очень быстро, и объем остается постоянным. При сгорании выделяется тепло, которое увеличивает как температуру, так и давление в соответствии с уравнением состояния. С четвертой ступени начинается рабочий такт двигателя. Между стадией 4 и стадией 5 поршень перемещается обратно влево, объем увеличивается, а давление падает, поскольку газ совершает работу над поршнем. На этапе 5 выпускной клапан (синий) открывается, и остаточное тепло газа обменивается с окружающей средой. Объем остается постоянным, а давление возвращается к атмосферным условиям. На шестой ступени начинается такт выпуска двигателя, во время которого поршень движется назад вправо, объем уменьшается, а давление остается постоянным. В конце такта выпуска условия возвращаются к Стадии 1, и процесс повторяется.

Во время цикла работа над газом совершается поршнем между 2 и 3 ступенями. Работа совершается газом над поршнем между 4 и 5 ступенями. Разница между работой, совершаемой газом, и работой, совершаемой над газ показан желтым цветом и представляет собой работу, производимую циклом. Работа, умноженная на скорость цикла (количество циклов в секунду), равна мощности вырабатываемой двигателем. Площадь, ограниченная циклом на диаграмме p-V, пропорциональна работе, произведенной циклом. На этой странице мы показали идеальный цикл Отто, в котором тепло не поступает (или не уходит) в газ во время такта сжатия и рабочего такта, отсутствуют потери на трение и происходит мгновенное горение при постоянном объеме. В действительности идеального цикла не бывает, и каждый процесс связан со многими потерями.