Двигатель внутреннего сгорания — это устройство в котором

Двигатель внутреннего сгорания - это устройство в котором химическая энергия топлива превращается в полезную механическую работу.

По расположению цилиндров двигатели делятся на несколько типов: а) Двигатели с вертикльным или наклонным расположением цилиндров в один ряд б) V-образные с взаимным расположением цилиндров под углом в форме латинской буквы V: в) Двигатели с противолежащими цилиндрами. Он носит название "оппозитный", цилиндры в нем расположены под углом 180 градусов:

Принцип действия двигателя внутреннего сгорания базировался на изобретенном Алессандро Вольта в 1777 году пистолете. Этот принцип заключался в том, что вместо пороха подрывалась с помощью электрической искры смесь воздуха с каменноугольным газом.

Появление первых ДВС Фундамент для создания легкого, компактного двигателя был заложен лишь в 1841 году итальянцем Луиджи Кристофорисом, который построил двигатель, работающий на принципе "сжатие-воспламенение". В 1858 году появился другой двухцилиндровый двигатель - с противоположно расположенными цилиндрами. На Всемирной выставке в Париже в 1867 году завод газовых двигателей Deutz основанный инженером Николасом Отто и промышленником Еугеном Лангеном, представил двигатель, созданный на основе принципа Барзанти-Матточчи. Он был легче, создавал меньше вибраций и вскоре занял место двигателя Ленуара. Настоящий переворот в развитии двигателя внутреннего сгорания произошел с внедрением четырехтактного двигателя, запатентованного французом Альфонсом Беа де Роша в 1862 году и окончательно вытеснившего к 1876 году двигатель Отто из эксплуатации.

Двигатель Ванкеля Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания (двигатель Ванкеля), конструкция которого разработана в 1957 инженером Феликсом Ванкелем (F. Wankel, ФРГ). Особенность двигателя - применение вращающегося ротора (поршня), размещенного внутри цилиндра, поверхность которого выполнена по эпитрохоиде.

Реактивный двигатель Постепенно, год за годом, возрастали скорости транспортных машин и требовались все более мощные тепловые двигатели. Чем такой двигатель мощнее, тем больше его размеры. Крупный и тяжелый двигатель можно было разместить на теплоходе или на тепловозе, но для самолета, вес которого ограничен, он уже не годился. Тогда вместо поршневых на самолетах стали устанавливать реактивные двигатели, которые при небольших размерах могли развивать огромную мощность. Еще более мощными, более сильными реактивными двигателями снабжаются ракеты, с помощью которых взлетают в небо космические корабли, искусственные спутники Земли и межпланетные космические аппараты. У реактивного двигателя струя сгорающего в нем топлива с огромной скоростью вылетает наружу из трубы (сопла) и толкает самолет или ракету. Скорость космической ракеты, на которой установлены такие двигатели, может превышать 10 км в секунду!

Двигатели внутреннего сгорания устанавливаются на: автомобилях самолетах танках тракторах моторных лодках и т. д.

Устройство двигателя внутреннего сгорания

Работа двигателя внутреннего сгорания. При повороте вала двигателя в начале первого такта поршень движется вниз. Объем над поршнем увеличивается. Вследствие этого в цилиндре создается разрежение. В это время открывается клапан 1 и в цилиндр входит горючая смесь. К концу первого такта цилиндр заполняется горючей смесью, а клапан 1 закрывается. § При дальнейшем повороте вала поршень движется вверх (второй такт) и сжимает горючую смесь. В конце второго такта, когда поршень дойдет до крайнего верхнего положения, сжатая горючая смесь воспламеняется (от электрической искры) и быстро сгорает. §Образующиеся при сгорании газы давят на поршень и толкают его вниз. Под действием расширяющихся нагретых газов (третий такт) двигатель совершает работу, поэтому этот такт называют рабочим ходом. Движение поршня передается шатуну, а через него коленчатому валу с маховиком. Получив сильный толчок, маховик затем продолжает вращаться по инерции и перемещает скрепленный с ним поршень при последующих тактах. Второй и третий такты происходят при закрытых клапанах. §В конце третьего такта открывается клапан 2, и через него продукты сгорания выходят из цилиндра в атмосферу. Выпуск продуктов сгорания продолжается и в течение четвертого такта, когда поршень движется вверх. В конце четвертого такта клапан 2 закрывается.

§ Изобретатель первого ДВС - Жан Этьен Ленуар (1822 - 1900 )

1876 год- Николас Отто, спустя 14 лет после теоретического обоснования работы 4 -х цилиндрового двигателя Рохасом, создал рабочую модель известную, как «цикл Отто» , цикл с воспламенением от искрового заряда.

§ Изобретатель двухтактного двигателя – Рудольф Дизель (1858 - 1913 )

Существует 2 вида ДВС: 1). Двухтактный 2). Четырёхтактный

Двигатель внутреннего сгорания двухтактный ДВУХТАКТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, двигатель, в котором движение каждого поршня осуществляется в два этапа. Эта операция называется двухтактным циклом. Во многих малых бензиновых двигателях используется двухтактный принцип. В двухтактном цикле поршень движется вверх по цилиндру, сжимая воздушно-топливную смесь над собой. В то же время через отверстия в цилиндре под поршень засасывается новая смесь. Искра воспламеняет сжатую смесь, вызывая взрыв, толкающий поршень вниз по цилиндру. При этом поршень выдавливает новую порцию воздушно-топливной смеси по переходному отверстию в верхнюю часть цилиндра. Смесь вытесняет отработанный газ из цилиндра через выпускное отверстие. Затем процесс повторяется. §

Цикл двигателя состоит из следующих 2 тактов В двухтактном двигателе поршень, движущийся вверх (А), открывает впускное отверстие (1) и сжимает смесь, уже находящуюся в цилиндре. Свеча зажигания воспламеняет горючее (В). После загорания опускающийся поршень (С) сначала открывает выпускное отверстие (1), а затем переход ное отверстие (3), впуская новую порцию воздушно-топливной смеси. Таким образам поршень также заменяет клапаны двигателя, и в горючее добавляется масло для смазки поршня. Многие двухтактные двигатели снабжены ребрами для воздушного охлаждения цилиндра. §

Двигатель внутреннего сгорания четырёхтактный Четырёхтактные ДВС работают на автомобилях и лёгких самолётах. На схеме показаны четыре такта работы двигателя: § Впуск -> Сжатие -> Рабочий ход -> Выпуск §

Цикл двигателя состоит из следующих 4 тактов Из четырех тактов рабочий ход является основным, остальные три — вспомогательными. Поэтому одноцилиндровый двигатель работает неравномерно. Для обеспечения равномерности вращения коленчатого вала автомобильные двигатели изготовляют с несколькими цилиндрами.

Индикаторная диаграмма рабочего цикла четырехтактного карбюраторного двигателя

§ Дизельный двигатель

§ Карбюраторный ДВС

§ Дизельный двигатель является двухтактным

Итак, мы видим, что двигатели внутреннего сгорания - очень сложный механизм. И Функция, выполняемая тепловым расширением в двигателях внутреннего сгорания не так проста, как это кажется на первый взгляд. Да и не существовало бы двигателей внутреннего сгорания без использования теплового расширения газов. И в этом мы легко убеждаемся, рассмотрев подробно принцип работы ДВС, их рабочие циклы - вся их работа основана на использовании теплового расширении газов. Но ДВС - это только одно из конкретных применений теплового расширения. И судя по тому, какую пользу приносит тепловое расширение людям через двигатель внутреннего сгорания, можно судить о пользе данного явления в других областях человеческой деятельности. И пускай проходит эра двигателя внутреннего сгорания, пусть у них есть много недостатков, пусть появляются новые двигатели, не загрязняющие внутреннюю среду и не использующие функцию теплового расширения, но первые еще долго будут приносить пользу людям, и люди через многие сотни лет будут по доброму отзываться о них, ибо они вывели человечество на новый уровень развития, а пройдя его, человечество поднялось еще выше.

Заключение Открытие Двигателя внутреннего сгорания оказало большое влияние на развитие многих отраслей промышленности, сельского хозяйства и науки. И пускай проходит эра двигателя внутреннего сгорания, пусть у них есть много недостатков, пусть появляются новые двигатели, не загрязняющие внутреннюю среду и не использующие функцию теплового расширения, но первые еще долго будут приносить пользу людям, и люди через многие сотни лет будут по доброму отзываться о них, ибо они вывели человечество на новый уровень развития, а, пройдя его, человечество поднялось еще выше.

Список литературы http: //systemsauto. ru/engine/internal_combustion_engine. html http: //car-note. ru/dvigatel-2 t/rabochiy-tsikl-dvukhtaktnogo-dvigatelya/ http: //mpgrus. m-tam. com/auto_4. html http: //www. avtotut. ru/repair/equipment/Kak_rabotaet_dvigatel/ http: //howitworks. iknowit. ru/paper 1175. html http: //dic. academic. ru/dic. nsf/enc_tech/350/двигатель http: //bse. sci-lib. com/article 020174. html