Кириллов А.М., учитель гимназии 44 г. Сочи

1. Каким образом внутренняя энергия пар превращается механическую энергию тела Приведите примеры. 2. Что такое тепловой двигатель? 3. Какие виды тепловых двигателей вы знаете?

Двигатель внуутреннего сгорания (ДВС) – очень распространенный вид теплового двигателя. Большинство автомобилей имеют такой двигатель. Такой двигатель имеют также трактора, дизельные подводные лодки, корабли. ДВС устанавливаются на электрогенераторах, бензопилах и на множестве других механических устройств. Сфера их применения очень широка.

Дви́гатель вну́утреннего сгора́ния это тип двигателя тепловой машины,в которой химическая энергия топлива (обычно применяется жидкое или газообразное углеводородное топливо: газ, бензин, солярка, керосин), сгорающего в рабочей зоне, преобразуется в механическую работу.

Двигатель состоит из цилиндра, внутри которого перемещается поршень.

Сгорание топлива происходит внутри цилиндра. Отсюда и происходит название этого двигателя

Двигатель состоит из цилиндра в котором перемещается поршень 3. Поршень соединен с помощью шатуна 4 с коленчатым валом 5.

В верхней части цилиндра находятся два клапана 1 и 2, которые при работе двигателя автоматически открываются и закрываются в нужные моменты.

Клапан 1 – впускной. Через него поступает горючая смесь в камеру сгорания. Клапан 2 – выпускной. Через него идет выпуск отработанных (выхлопных) газов. Горючая смесь воспламеняется с помощью свечи зажигания 6.

Отметим, что в дизельных двигателях внуутреннего сгорания горючая смесь зажигается без помощи свечи зажигания. Воспламенение смеси происходит в результате ее сильного сжатия, при котором она сильно нагревается.

В цилиндре такого двигателя периодически происходит сгорание горючей смеси, состоящей непосредственно из топлива (например, бензина) и воздуха. Температура газообразных продуктов сгорания (в бензиновом двигателе) достигает С. Давление на поршень при этом резко возрастает. Расширяющиеся газы толкают поршень, который через шатун заставляет вращаться коленчатый вал, и совершают таким образом механическую работу.

Крайние положения поршня в цилиндре называются мертвыми точками. Расстояние, которое проходит поршень от одной м.т. до другой, называется ходом поршня.

В настоящее время большинство ДВС являются четырехтактными. В таких двигателях один рабочий цикл проходит за четыре хода поршня (за четыре такта). Один ход поршня (один такт двигателя) – пол-оборота коленчатого вала.

В начале I такта поршень движется вниз и объем над поршнем увеличивается. В результате в цилиндре создается разрежение (понижается давление). В это время открывается впускной клапан и в цилиндр поступает горючая смесь. К концу первого такта цилиндр заполняется горючей смесью и впускной клапан закрывается.

При дальнейшем повороте вала поршень движется вверх (II такт) и сжимает горючую смесь. В конце второго такта, когда поршень дойдет до верхней мертвой точки, сжатая горючая смесь воспламеняется и быстро сгорает.

Образовавшиеся при сгорании газы давят на поршень и толкают его вниз (III такт). Именно в этом такте совершается полезная механическая работа, поэтому III такт называют рабочим ходом. Полученной в этом такте энергии достаточно, чтобы перемещать (благодаря инерции) поршень при последующих тактах. II и III такты происходят при закрытых клапанах.

В конце III такта открывается выпускной клапан, через который выхлопные газы выходят в атмосферу и загрязняют ее. Выпуск продуктов сгорания происходит в течение IV такта, когда поршень движется вверх. В конце IV такта выпускной клапан закрывается.

Итак, Цикл двигателя состоит из следующих четырех процессов (тактов): 1. впуск; 2. сжатие; 3. рабочий ход; 4. выпуск.

В автомобилях чаще всего используют четырехцилиндровые ДВС. Почему? Это обеспечивает равномерность вращения коленчатого вала. Достигается это за счет того, что в цилиндрах поочередно происходит рабочий ход и коленчатый вал все время получает энергию от одного из поршней.