Презентация по физике на тему "Двигатель внутреннего сгорания" 8 класс

Двигатель внутреннего сгорания

преобразуется к топлива Двигатель внутреннего сгорания (сокращённо ДВС) — это тип двигателя, тепловой машины, в которой химическая энергия (обычно жидкое применяется или газообразное углеводородное топливо), сгорающего в рабочей зоне, в механическую работу. Несмотря на то, что ДВС относятся относительно несовершенному типу тепловых машин (громоздкость, сильный шум, токсичные выбросы и системы необходимость их отвода, относительно небольшой ресурс, необходимость охлаждения и смазки, высокая сложность в проектировании, изготовлении и сложная система зажигания, большое количество изнашиваемых частей, высокое потребление горючего и т. д.), благодаря своей автономности обслуживании,

Первый практически пригодный газовый ДВС был сконструирован французским механиком Э. Ленуаром (1860). В 1876 немецкий изобретатель Н. Отто построил более совершенный 4-тактный газовый ДВС. По сравнению с паромашинной установкой ДВС принципиально более прост, т. к. устранено энергетического преобразования — парокотельный агрегат. Это усовершенствование большую компактность , меньшую массу на единицу мощности, более высокую экономичность, но для него потребовалось топливо лучшего качества (газ, нефть). обусловило звено одно с от воспламенением В 1880-х гг. О. С. Костович в России построил первый бензиновый карбюраторный двигатель. В 1897 нем. инженер Р. Дизель, работая над повышением эффективности ДВС, предложил двигатель сжатия. Усовершенствование этого ДВС на заводе Л. Нобеля в Петербурге (ныне "Русский дизель") в 1898—99 позволило применить в качестве топлива нефть. В результате этого ДВС становится экономичным стационарным тепловым двигателем. В 1901 в США был разработан первый трактор с ДВС. Дальнейшее автомобильных ДВС наиболее развитие Николаус Отто – создатель 4-тактного газового ДВС

Типы ДВС Поршневые двигатели — камерой сгорания является цилиндр, где химическая энергия топлива превращается в механическую энергию, которая из возвратно-поступательного движения поршня превращается во вращательную с помощью кривошипно- шатунного механизма. ДВС классифицируют: а)По назначению — делятся на транспортные, стационарные и специальные. б)По роду применяемого топлива — легкие жидкие (бензин, газ), тяжелые жидкие (дизельное топливо). в) По способу образования горючей смеси — внешнее (карбюратор) и внутреннее у дизельного ДВС. г) По способу воспламенения (искра или сжатие). д) По числу и расположению цилиндров разделяют рядные, вертикальные, оппозитные, V-образные, VR-образные и W-образные двигатели.

Бензиновые ДВС Бензиновые карбюраторные Смесь топлива с воздухом готовится в карбюраторе или во впускном коллекторе при помощи распыляющих форсунок (механических или электрических), далее смесь подаётся в цилиндр, сжимается, а затем поджигается при помощи искры, проскакивающей между электродами свечи. Основная характерная особенность топливо- воздушной смеси в этом случае—её гомогенизированность. Бензиновый ДВС Бензиновый карбюратор

Газодизельные Основная порция топлива приготавливается, как в одной из разновидностей газовых двигателей, но зажигается не электрической свечой, а запальной порцией дизтоплива, впрыскиваемого в цилиндр аналогично дизельному двигателю. Газовые смеси ступенчато состоянии Двигатель, сжигающий в качестве топлива углеводороды, находящиеся в газообразном при нормальных условиях: смеси сжиженных газов — хранятся в баллоне под давлением насыщенных паров (до 16 атм). Испарённая в испарителе жидкая фаза или паровая фаза теряет давление в газовом редукторе до близкого атмосферному, и всасывается двигателем во впускной коллектор через воздушно-газовый смеситель или впрыскивается во впускной коллектор посредством электрических форсунок. Зажигание осуществляется при помощи искры, между электродами свечи. сжатые природные газы — хранятся в баллоне под давлением 150—200 атм. Устройство систем питания аналогично системам питания сжиженным газом, отличие — отсутствие испарителя. генераторный газ — газ, полученный превращением твёрдого топлива в газообразное. В качестве твёрдого топлива используются: проскакивающей

Роторно-поршневой в котором сгорания Комбинированный двигатель внутреннего — двигатель внутреннего сгорания, собой представляющий комбинацию из поршневой (роторно-поршневой) и (турбина, лопаточной машины компрессор), в осуществлении рабочего процесса участвуют обе машины. комбинированного Примером ДВС поршневой двигатель газотурбинным наддувом (турбонаддув). RCV — двигатель внутреннего система сгорания, газораспределения которого реализована за счёт движения Поршневые двигатели совершает поршня, который внутреннего сгорания возвратно-поступательные классифицируются по движения, попеременно проходя количеству тактов в рабочем впускной и выпускной патрубок. цикле и четырёхтактные. двухтактные служит с на Роторно-поршневой ДВС

Рабочий цикл в поршневых двигателях  внутреннего сгорания состоит из четырёх  процессов: впуска, сжатия, сгорания и  выпуска. В двигателе рабочий цикл может  быть осуществлен по следующей широко  применяемой схеме: 1. В процессе впуска поршень перемещается от верхней мертвой точки (в.м.т.) к нижней мертвой точке (н.м.т.), а освобождающееся надпоршневое пространство цилиндра заполняется смесью воздуха с топливом. Из-за разности давлений во впускном коллекторе и внутри цилиндра двигателя при открытии впускного клапана смесь поступает (всасывается) в цилиндр в момент времени, называемый углом открытия впускного клапана. Воздушно-топливная смесь и продукты сгорания (всегда остающиеся в объёме пространства сжатия от предыдущего цикла), смешиваясь между собой, образуют рабочую смесь. Тщательно приготовленная рабочая смесь повышает эффективность сгорания топлива, поэтому её подготовке уделяется большое внимание во всех типах поршневых двигателей. Количество воздушно-топливной смеси, поступающее в цилиндр за один рабочий цикл, называется свежим зарядом, а продукты сгорания, остающиеся в цилиндре к моменту поступления в него свежего заряда — остаточными газами.

1. впуск

закрыты 2. В процессе сжатия оба клапана и поршень, перемещаясь от н.м.т. к в.м.т. и уменьшая объём надпоршневой полости, сжимает рабочую смесь (в общем случае рабочее тело). Сжатие рабочего тела ускоряет процесс сгорания и этим предопределяет возможную использования выделяющегося сжигании цилиндре. полноту тепла, при в топлива строятся Двигатели внутреннего сгорания с возможно большей степенью сжатия, которая в случаях принудительного зажигания смеси достигает значения 10—12, а при использовании принципа самовоспламенения топлива пределах 14—22. выбирается в 2. Сжатие

В процессе сгорания 3. происходит окисление топлива кислородом воздуха, входящего в состав рабочей смеси, чего давление в надпоршневой полости резко возрастает. вследствие смесь вблизи рассматриваемой схеме В в нужный рабочая момент в.м.т. поджигается от постороннего источника помощью электрической искры высокого напряжения (порядка 15 кв). Для подачи искры в цилиндр служит зажигания, которая в головку цилиндра. свеча ввер тывается с двигателей выделяющегося Для с воспламенением топлива от тепла, от предварительно сжатого воздуха, запальная свеча не двигатели нужна. снабжаются специальной форсункой, через которую в нужный момент в цилиндр Такие 3. Рабочий ход

В выпуска процессе 4. поршень перемещается от н.м.т. к в.м.т. и через второй открывающийся к этому времени клапан, выталкивает отработавшие газы из цилиндра. Продукты сгорания остаются только в объёме камеры сгорания, откуда их нельзя вытеснить поршнем. Непрерывность работы обеспечивается последующим повторением рабочих циклов. двигателя Процессы, связанные с подготовкой рабочей смеси к сжиганию её в цилиндре, а также освобождением цилиндра от продуктов сгора ния, двигателях осуществляются движением поршня за счёт энергии маховика, которую он накапливает в про цессе рабочего хода. одноцилиндровых в многоцилиндровых В двигателях вспомогательные ходы каждого из цилиндров выполняются работы других (соседних) цилиндров. Поэтому эти двигатели в принципе могут работать без маховика. счёт за Для различных процессы удобства изучения рабочий цикл на группируют двигателей или, расчленяют наоборот, 4. Выпуск