5.3. Задачи для самостоятельного решения

5.3.1.
Бак с жидкостью, над поверхностью которой
находится воздух, герметически закрыт.
Почему, если открыть кран, находящийся
в нижней части бака, после вытекания
некоторого количества жидкости дальнейшее
ее истечение прекратится? Что надо
сделать, чтобы обеспечить свободное
вытекание жидкости?

5.3.2.
Во сколько раз изменится давление
воздуха в цилиндре, если поршень
переместится на 1/3 его хода влево? Вправо?

5.3.3.
Баллон содержит 40 л сжатого воздуха под
давлением 15 МПа. Какой объем воды можно
вытеснить из цистерны подводной лодки
воздухом из этого баллона, если лодка
находится на глубине 20 м?

5.3.4.
Какова плотность сжатого воздуха при
0⁰С
в камере автомобиля «Волга», если он
находится под давлением 0,17 МПа (избыточным
над атмосферным)?

5.3.5.
Какая масса воздуха м
выйдет из
комнаты объемом V
= 60 м³
при повышении температуры от T₁
= 280 К до Т₂
= 300 К при нормальном давлении?

5. 3.6.
Почему аэростаты окрашивают в серебристый
цвет?

5.3.7.
Резиновую лодку надули ранним утром,
когда температура окружающего воздуха
была 7⁰С.
На сколько процентов увеличилось
давление воздуха в лодке, если днем под
лучами солнца от прогрелся до 35⁰
С ?

5.3.8.
При какой температуре находился газ в
закрытом сосуде, если при нагревании
его на 140 К давление возросло в 1,5 раза?

5.3.9.
Какова зависимость числа молекул газа
в единице объема от абсолютной температуры
при изохорном процессе? При изобарном
процессе?

5.3.10.
Газ при давлении 0,2 МПа и температуре
15⁰ С
имеет объем 5 л? Чему равен объем этой
массы газа при нормальных условиях?

5.3.11.
Какое давление рабочей смеси установилось
в цилиндрах внутреннего сгорания, если
к концу такта сжатия температура
повысилась с 47 до 367⁰
С, а объем
уменьшился с 108 до 0,3 л? Первоначальное
давление было 100 кПа.

5.3.12.
Каково давление сжатого воздуха,
находящегося в баллоне емкостью 20 л при
12⁰
С, если масса этого воздуха 2 кг?

5.3.13.
Какой емкости нужен баллон для содержания
в нем 50 моль газа, если при максимальной
температуре 360 К давление не должно
превышать 6 МПа?

5.3.14.
В одинаковых баллонах при одинаковой
температуре находятся равные массы
водорода (Н₂)
и углекислого газа (СО₂).
Какой из газов и во сколько раз производит
большее давление на стенки баллона?

5.3.15.
Пользуясь таблицей Менделеева, найти
плотность ацетилена (С₂
Н₂)
при нормальных условиях.

5.3.16.
Зная плотность воздуха при нормальных
условиях, найти молярную массу воздуха.

5.3.17.
Вычислить увеличение внутренней энергии
2 кг водорода при повышении его температуры
на 10 К.

5. 3.18.
Для получения газированной воды через
воду пропускают сжатый углекислый газ.
Почему температура воды при этом
понижается?

5.3.19.
Вычислить КПД газовой горелки, если в
ней используется газ. Теплота сгорания
которого 36 МДж/м²,
а на нагревание чайника с 3 л воды от
10⁰С
до кипения было израсходовано 60 л газа.
Теплоемкость чайника 100 Дж/К.

5.3.20.
При трении двух тел, теплоемкости которых
по 800 Дж/К, температуре через 1 мин
повысилась на 30 К. Найти среднюю мощность
при трении.

5.3.21.
Два одинаковых стальных шарика упали
с одной и той же высота. Первый упал в
вязкий грунт, а второй, ударившись о
камень, отскочил и был пойман рукой на
некоторой высоте. Который из шариков
больше нагрелся?

5.3.22. Что
обладает большей внутренней энергией:
рабочая смесь, находящаяся в цилиндре
двигателя внутреннего сгорания к концу
такта сжатия (до проскакивания искры),
или продукт ее горения к концу рабочего
хода?

5. 3.23. Гусеничный
трактор развивает номинальную мощность
60 кВт и при этой мощности расходует в
среднем в час 18 кг дизельного топлива.
Найти КПД его двигателя.

24. В сосуде объемом
    20 л находится 4 г водорода, при температуре
    27⁰
    С. Найдите давление водорода.

25. Определите число
    молекул, содержащихся в единице массы
    углекислого газа. Найдите массу одной
    молекулы и для нормальных условий
    число молекул в 1 см³
    газа, если плотность данного газа при
    нормальных условиях равна 1.98 кг/м³.

26. Найдите плотность
    кислорода при температуре 300 К и
    давлении 1.6 ∙ 10⁵
    Па. Определите массу кислорода,
    занимающего при этих условиях 200 м³.

27. Сколько степеней
    свободы имеет молекула, обладающая
    средней кинетической энергией теплового
    движения 9. 7 ∙ 10^-21
    Дж при температуре 7⁰С?

28. Чему равна средняя
    кинетическая энергия поступательного
    движения и полная средняя кинетическая
    энергия молекул при температуре 1000⁰С
    для одноатомных, двухатомных и
    многоатомных газов?

29. Найдите среднюю
    квадратичную скорость молекул газа.
    Имеющего плотность 1,8 кг/м³
    при давлении 152 кПа.

30. Газ нагревается
    в открытом сосуде при нормальном
    атмосферном давлении от 27^оС
    до 327^оС.
    На сколько при этом изменится число
    молекул в единице объема?

31. Удельная
    теплоемкость при постоянном давлении
    некоторого газа 987 Дж/кг∙К, масса его
    34 кг/кмоль. Определите, каким числом
    степеней свободы обладают молекулы
    этого газа.

32. Разность между
    удельными теплоемкостями при постоянном
    давлении и постоянном объеме для
    некоторого газа равна 260 Дж/кг∙К.
    Определите молярную массу данного
    газа.

33. При нагревании
    газа на 25^оС
    при постоянном давлении необходимо
    затратить 500 Дж тепла, а при охлаждении
    того же количества газа на 78^оС
    при постоянном объеме выделяется 1070
    Дж. Определите отношение теплоемкостей
    С_p/ C_V.

34. 5,6 г окиси углерода
    (СО) находится под давлением 2∙10⁵
    Н/м²
    при температуре 17^оС.
    После нагревания при постоянном
    давлении газ занял объем 5 дм³.
    Определите количество теплоты,
    полученной газом.

5.3.35. Закрытый
баллон объемом 0,8 м³
заполнен
азотом под давлением 2,3∙10⁶
Н/м²
при
температуре 20^оС.
Газу сообщили 4,6∙10³
кДж тепла. Определите температуру и
давление газа в конце процесса.

5. 3.36. В
цилиндре диаметром d
= 40 см содержится V
= 0,08 м³
двухатомного газа. На сколько следует
увеличить нагрузку поршня при подводе
84 Дж тепла, чтобы поршень не пришел в
движение?

5.3.37. При
изобарическом расширении некоторой
массы многоатомного газа, находящегося
под давлением 2∙10⁵
Н/м²,
его внутренняя энергия изменилась на
4,8 кДж. Найдите увеличение объема газа.

5.3.38. На
сколько километров пути хватит автомашине
V
= 40 л бензина, если ее вес равен Р = 35,5 кН,
общее сопротивление движению составляет
0,050 этой силы, кпд двигателя η = 18%, удельная
теплота сгорания бензина q
= 4,6∙10⁷
Дж/кг, плотность бензина ρ = 0,7∙10³
кг/м³.
Движение считать равномерным.

5.3.39. Какое
количество теплоты за сутки теряется
через стены и окна в комнате с печным
отоплением, если для поддержания в ней
постоянной температуры воздуха
потребовалось сжечь 10 кг угля? Удельная
теплота сгорания угля q
= 2. 05∙10⁷
Дж/кг; кпд печи равна 35%.

5.3.40. Двигатель
автомобиля развивает мощность 55 кВт и
потребляет 0,31 кг бензина на 1 кВт∙ч
энергии. Определите кпд двигателя.

5.3.41. Найдите
массу горючего, необходимого для
тепловоза, состоящего из двух секций с
дизелями мощностью 735 кВт в каждом при
кпд 28%, чтобы пройти расстояние 10³
км со средней скоростью 72 км/ч.

5.3.42. Газ
совершает цикл Карно. Абсолютная
температура нагревателя в 3 раза выше
абсолютной температуры холодильника.
Какую долю тепла, получаемого за один
цикл от нагревателя, газ отдает
холодильнику?

5.3.43. Идеальная
тепловая машина, работающая по циклу
Карно, имеет температуру нагревателя
227^оС,
температуру холодильника 127^оС.
Во сколько раз нужно увеличить температуру
нагревателя, чтобы кпд машины увеличился
в 3 раза?

5.3.44. Газ,
совершающий идеальный цикл Карно, ¾
тепла, которое он получил от нагревателя,
отдает холодильнику. Температура
холодильника 0^оС.
Определите температуру нагревателя.

№1 в цилиндре дизеля воздух сжимается от 0,8*10

Байланысты:
gazovye zakony 10kl kontroolnaya rabota
gazovye zakony 10kl kontroolnaya rabota, � ���� ��� � ����� ����� ������ �� �������� � ������� �����, unit 1 test 1A, HTML негіздері және жалпы мәліметтер

---

©melimde.com 2023
әкімшілігінің қараңыз

№1 1. В цилиндре дизеля воздух сжимается от 0,8*105 до 30*105 Па, а объем его уменьшается от 7,5*10-3 м3 до 0,5*10-3 м3 . Определить температуру воздуха в конце такта сжатия, если его начальная температура 47о С. 2. 0,001м3 воздуха находится под нормальным атмосферным давлением. Под каким давлением окажется газ, если он изотермически расширится до объема 1,9*10-3 м3 ? 3. Как называется процесс данной массы газа, представленной на графике? Как меняются параметры газа при переходе из 1го состояния во 2е? Т 1 2 Р №2 1. Какое давление рабочей смеси установилось в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания, если к концу такта сжатия температура повысилась с 47о С до 367о С, а объем уменьшился с 1,8 до 0,3 л? Первоначальное давление было 100 кПа. 2 В цилиндре под поршнем находится 6*10-3 м3 газа при температуре 323 К. До какого объема необходимо изобарно сжать этот газ, чтобы его температура понизилась до 223 К? 3. Как называется процесс данной массы газа, представленной на графике? Как меняются параметры газа при переходе из 1го состояния во 2е? \ Т 1 2 Р №3 1.Воздух, поступающий в помещение через вентиляционную трубу, нагревается от — 15оС до 20о С. Во сколько раз увеличится объем каждого кубического метра воздуха, если считать происходящий процесс изобарическим? 2.Газ находится в баллоне с температурой 273 К, его давление при этом было 4*105 Па, затем газ нагрели до 473 К. Найти его давление при этом, если объем баллона не меняется? 3. Как называется процесс данной массы газа, представленной на графике? Как меняются параметры газа при переходе из 1го состояния во 2е? Р 1 2 V ——————————————————————————————— №4 1.Газ при давлении 4*106 Па и температуре 7о С стали нагревать. Давление повысилось до 8*106 Па, какая при этом установилась температура? Объем газа не изменялся. 2. Найти давление 1 л неона, если масса его 45г, а температура 0о С. 3.Как называется процесс данной массы газа, представленной на графике? Как меняются параметры газа при переходе из 1го состояния во 2е? Р 1 2 V № 5 1.Объем газа уменьшился с 8*10-3 м3до 2 *10-3 м3. Давление его стало 2,6*104 Па. Найти первоначальное давление, если температура не менялась. 2. При какой температуре находился газ в закрытом сосуде, если при нагревании его на 140 К давление возросло в 1,5 раза? 3. В баллоне ёмкостью 25,6л находится 1,04кг азота при давлении 3,5 МПа. Определить температуру газа. Молярная масса азота 0,028 кг/моль. —————————————————————————————— №6 1. Стальной баллон наполнен азотом при температуре 12о С. Давление азота 15 МПа. Найти плотность азота при этих условиях. 2.При температуре 33о С давление газа в закрытом сосуде было 75000 Па. Каким будет давление при температуре 13о С? 3. Как называется процесс данной массы газа, представленной на графике? Как меняются параметры газа при переходе из 1го состояния во 2е? Р 2 1 V №7 1.Какой объем займет газ при 77 о С, если при 27о С его объем был 6 л? Давление не меняется. 2. Внутренний объем цилиндра двигателя внутреннего сгорания 0,93л. Какой объем займут при нормальных условиях выхлопные газы, выбрасываемые за один поршня, если к моменту открытия выпускного клапана температура газа в цилиндре 1000 о С, а давление 5 ат? 3.Как называется процесс данной массы газа, представленной на графике? Как меняются параметры газа при переходе из 1го состояния во 2е? Т 1 2 V №8 1.Каким станет давление газа при сжатии его с 8 л до 5 л, если первоначальное давление 100 кПа, температура при этом не изменялась? 2. Во сколько раз изменится давление газа в электролампе при нагреве её от 280 К до 350 К во время включения? 3 Как называется процесс данной массы газа, представленной на графике? Как меняются параметры газа при переходе из 1го состояния во 2е? Р 1 2 V ——————————————————————————————— №9. 1.При температуре 0 о С (273 К) газ занимал объем 5*10-3м3 , затем объем стал 6*10-3м3. Найти какой стала температура, если считать давление постоянным. 2.Газ массой 300г находится под давлением 8*104 Па при температуре 7о С. Какой объем он при этом занимает, если его молярная масса 2,8*10-2 кг/моль. 3 Как называется процесс данной массы газа, представленный на графике? Как меняются параметры газа при переходе из 1го состояния во 2е? Р 2 1 V №10 1.Газ находится в закрытом баллоне при температуре 294 К и давлении 810 кПа. При какой температуре давление газа станет равным 1,12 МПа? 2. В баллоне содержится 40л газа при температуре 27о и давлении 15ат. Найти объем газа при нормальных условиях. 3 Как называется процесс данной массы газа, представленной на графике? Как меняются параметры газа при переходе из 1го состояния во 2е? Р 1 2 V ————————————————————————————————— №11 1. Во сколько раз увеличится давление инертного газа в баллоне электролампы после её включения, если температура в баллоне повышается от 18 до 309о С? 2. При температуре 0о С и давлении 105Па воздух занимает объем 5*10-3 м3 . Каким будет объем данной массы воздуха при давлении 1,05*105 Па и температуре 20о С? 3. Как называется процесс данной массы газа, представленной на графике? Как меняются параметры газа при переходе из 1го состояния во 2е? Р 2 1 V №12 1.При температуре 27о С давление газа в закрытом сосуде было 75 кПа. Каким будем давление газа при температуре -13о С? 2.Газ при давлении 0,2 МПа и температуре 15о С имеет объем 5 л. Чему равен объем газа этой массы при нормальных условиях? 3. Как называется процесс данной массы газа, представленной на графике? Как меняются параметры газа при переходе из 1го состояния во 2е? Р 1 2 V —————————————————————————————— №13 1. В баллонах для акваланга находится воздух при 30 оС и давлении 1,5*107 Па. При погружении аквалангиста в море температура воды понизилась до 5оС. Каким станет давление в баллонах? 2.Имеется 12л углекислого газа под давлением 9ат и температуре 288о С. Найти массу газа. 3. Как называется процесс данной массы газа, представленной на графике? Как меняются параметры газа при переходе из 1го состояния во 2е? Р 1 2 V №14 1.В сосуде вместимостью 500 см3 содержится 0,89г водорода при температуре 17о С. Определить давление газа. 2.Газ занимает объем 2 м3 при температуре 273о С. Каков будет его объем при температуре 546о С и прежнем давлении? 3. Как называется процесс данной массы газа, представленной на графике? Как меняются параметры газа при переходе из 1го состояния во 2е? Р 2 1 V №15 1. Известно первоначальное состояние газа: 300 К, 105 Па, 4,2*10-3 м3 . Затем состояние изменилось: 2*105 Па, 330 К. Каким стал объем? 2.Давление воздуха в велосипедной шине при температуре 42о С равно 1,7*105 Па. Каким станет давление воздуха в шине при понижении температуры до 12оС? Объем шины считать постоянным. 3. Как называется процесс данной массы газа, представленной на графике? Как меняются параметры газа при переходе из 1го состояния во 2е? Р 1 2 V №16 1.Воздушный шар, наполненный газом при давлении 1,05*105 Па и температуре 70о С, поднялся в слой воздуха, где давление оказалось 0,66*105 Па, а температура -28о С. Во сколько раз изменился объем газа, наполняющего шар? 2. 15м3 воздуха имеет температуру 0о С. Каков станет его объем, если его нагреть на 17о С при неизменном давлении 3 Как называется процесс данной массы газа, представленной на графике? Как меняются параметры газа при переходе из 1го состояния во 2е? Р 1 2 V ——————————————————————————————— №17 1. При температуре 5о С давление воздуха в баллоне равно 104 Па. При какой температуре давление в нем будет 2,6*104 Па? 2.Водород при температуре 15о С и давлении 1,33*105 Па занимает объем 3л. Газ сжали до объема 1,5л и температуру повысили до 30о С. Каким стало давление газа? 3. Как называется процесс данной массы газа, представленной на графике? Как меняются параметры газа при переходе из 1го состояния во 2е? Р 2 1 V №18 1.При какой температуре 1л воздуха имеет массу 1г? Давление нормальное. 2.Газ при давлении3,2*104Па и температуре 290К занимает объём 87л. Найти объём газа при давлении 105Па, если температура не изменится. 3 Как называется процесс данной массы газа, представленной на графике? Как меняются параметры газа при переходе из 1го состояния во 2е? Р 3 2 1 Т ————————————————————————————————— №19 1. Воздух под поршнем насоса имел давление 105 Па и объем 2*10-4 м3 . При каком давлении этот воздух займет объем 1,3*10-4 м3, если его температура не изменится? 2. Объем газа при давлении 7,2*105 Па и температуре 288К равен 0,6 м3 . При какой температуре масса газа займет объем 1,6м3, если давление станет равным 2,25*105 Па? 3. Как называется процесс данной массы газа, представленной на графике? Как меняются параметры газа при переходе из 1го состояния во 2е? Р 1 2 V жүктеу/скачать 70 Kb. Достарыңызбен бөлісу:

Двигатели внутреннего сгорания — Wikiversity грузовики; мотоциклы; легкие самолеты; строительная техника и транспортные средства; железнодорожные локомотивы; стационарные энергосистемы; и лодки и корабли всех размеров.

Изучение двигателей превратилось в отрасль машиностроения.

Содержимое

• 1 Тип
• 2 Бензиновый двигатель
  • 2.1 Системы бензинового двигателя
  • 2.2 Детали бензинового двигателя
  • 2.3 Работа бензинового двигателя
  • 2.4 Приложения
• 3 Дизельный двигатель
  • 3.1 Типы дизельных двигателей
  • 3.2 Двухтактный дизель
• 4 Дополнительные показания
  • 4.1 Википедия

Существует два типа двигателей внутреннего сгорания:

1. Четырехтактный двигатель и четырехтактный двигатель
2. Двухтактный двигатель Двухтактный двигатель

Также двигатели можно классифицировать по циклам, которым они следуют, как указано ниже.

1. Дизельный двигатель
2. Бензиновый двигатель

Четырехтактные двигатели, как следует из названия, имеют всего четыре различных цикла, а именно

a. впуск

б. сжатие

с. зажигание/расширение

д. выхлоп

В двухтактном режиме всего два цикла, и каждый из них имеет два цикла, работающих одновременно.

а. впуск/выпуск

б. зажигание/сжатие

Несколько определений:

ВМТ: Верхняя мертвая точка. Это самая верхняя часть, до которой может дотянуться поршень в вертикальном двигателе.

НМТ: Нижняя мертвая точка. Это самая нижняя часть, до которой может дотянуться поршень в вертикальном двигателе.

Степень сжатия
Двигатель внутреннего сгорания, по сути, представляет собой насос, который сжимает воздушно-топливную смесь (или просто «воздух» в случае двигателей с непосредственным впрыском), а затем воспламеняет ее, так что она расширяется и вырабатывает механическую энергию. Степень сжатия в основном говорит о том, насколько двигатель сжимает определенный объем воздуха, который он всасывает. Двигатель со степенью сжатия 12:1 означает, что на каждые 12 единиц объема всасываемого воздуха поршень сжимает этот воздух до 1 единицы объема. Чем больше воздуха выдавливается в камеру сгорания, тем больше энергии вырабатывается на мощность двигателя на такте расширения.

Одним из факторов, ограничивающих увеличение степени сжатия, является детонация (известная как детонация или стук в двигателе), когда вместо контролируемого горения воздушно-топливная смесь взрывается, потенциально повреждая двигатель. Кроме того, двигатель с более высокой степенью сжатия, как правило, имеет меньший зазор между поршнем в верхней мертвой точке (ВМТ) и полностью открытыми клапанами, а работа на высоких оборотах может привести к плаванию клапана, что может привести к контакту между клапанами и поршнем.

Коэффициент сжатия = (рабочий объем + клиренс)/клиренс

Рабочий объем = объем поршня, проходимого при совершении одного полного хода от ВМТ до НМТ

Зазор = Объем камеры сгорания, когда поршень находится в ВМТ

Бензиновые двигатели, также известные как двигатели с искровым зажиганием, нуждаются во внешнем источнике энергии для воспламенения топлива как для запуска, так и для работы двигателя. Как следует из обоих названий, этот двигатель использует свечи зажигания для обеспечения искры зажигания и бензин (бензин) в качестве топлива.

Системы бензинового двигателя[править | править код]

1. Топливная система перекачивает топливо из бензобака в карбюратор. Там он смешивается с воздухом и засасывается в цилиндры двигателя. При электронном впрыске топливо поступает прямо из бака в цилиндры с помощью электронного компьютера.

2. Система зажигания подает искры для воспламенения топливной смеси в цилиндрах. С помощью катушки зажигания и прерывателя контактов он заряжает 12-вольтовую батарею, которая, в свою очередь, выдает импульсы в 20 000 вольт. Они проходят через распределитель к свечам зажигания в цилиндрах, где создают искры. Воспламенение топлива в цилиндрах дает температуру 700°С и выше.

3. В системе водяного охлаждения, в которой вода циркулирует по каналам в блоке цилиндров, отбирая тепло. Он протекает по трубам в радиаторе, который охлаждается нагнетаемым вентилятором воздухом.

4. Система смазки также снижает тепловыделение, но ее функция состоит в том, чтобы покрывать движущиеся части маслом, которое под давлением подается к распределительному валу, коленчатому валу и приводу клапанов.

5. Карбюратор является сердцем бензинового двигателя. Он измеряет топливно-воздушную смесь в точных пропорциях. В старых карбюраторах опережение зажигания осуществляется путем измерения разницы давлений снаружи и внутри карбюратора. Также измеряется величина опережения газа. Остатки двигателя, которые могут быть угарным газом или несгоревшими углеводородами, показывают, насколько хорошо работает карбюратор.

Классификация бензиновых двигателей

Поршневые двигатели классифицируются по нескольким признакам. Некоторые из них такие:

1. По способу охлаждения,

а. Двигатели с воздушным охлаждением: Тепло от двигателя излучается в окружающий воздух. Обычно используются алюминиевые ребра, так как они являются хорошими проводниками тепла. Ребра увеличивают общую площадь поверхности контакта с окружающим воздухом, обеспечивая максимальное рассеивание тепла.

б. Двигатели с водяным охлаждением: В этих двигателях охлаждающая жидкость/вода циркулирует через рубашки, расположенные на цилиндре, для отвода тепла.

2. По количеству ударов,

а. Двухтактные двигатели: завершает термодинамический цикл за два хода поршня (один оборот кривошипа).

б. 4-тактные двигатели: завершает термодинамический цикл за четыре хода поршня (два оборота кривошипа).

3. Согласно расположению цилиндров,

а. Рядное расположение цилиндров: все цилиндры расположены по прямой линии.

б. V-образный двигатель или V-образный двигатель: два цилиндра наклонены друг к другу под углом 90 градусов.

4. В зависимости от расположения клапанов,

а. Одинарный верхний распределительный вал (SOHC)

б. Двойной верхний распределительный вал (DOHC)

Детали бензинового двигателя[edit | править код]

Ниже перечислены важные части бензинового двигателя:

1. Цилиндры

2. Блок цилиндров

3. Поршень и шатуны

4. Головка блока цилиндров Картер

5. Клапаны

6. Коленчатый вал Маховик

7. Выхлопная система

8. Распределительный вал Топливная система

9. Система смазки

10. Система зажигания

Работа бензинового двигателя[edit | править код]

Как правило, автомобили, использующие бензиновый/бензиновый двигатель, имеют четыре такта, поскольку они более эффективны, чем двухтактный двигатель, и обеспечивают полное сгорание топлива для оптимального использования. Четырехтактный двигатель имеет четыре такта, а именно впуск, сжатие , мощность и такты выпуска.

1. Такт всасывания или впуска — первоначально при запуске двигателя поршень движется вниз к НМТ цилиндра, что создает низкое давление вверху. Благодаря этому открывается впускной клапан и смесь, содержащая пары бензина и воздух, всасывается в цилиндр. Именно через карбюратор смешивается соотношение бензин/бензин и воздух.

2. Такт сжатия – после этого такта впускной клапан закрывается. Теперь поршень перемещается к верхней мертвой точке цилиндра, тем самым сжимая топливную смесь до одной десятой ее первоначального объема. Температура и давление внутри цилиндра увеличиваются из-за сжатия.

3. Рабочий ход – во время этого хода впускной и выпускной клапаны остаются закрытыми. Когда поршень достигает верхнего положения (ВМТ), свеча зажигания производит электрическую искру. Сгорание запускается системой зажигания, которая выжигает искру высокого напряжения через сменный воздушный зазор, называемый свечой зажигания. Образовавшаяся искра вызывает взрыв топливно-воздушной смеси. Горячие газы расширяются и заставляют поршень двигаться вниз. Поршень соединен со штоком поршня, а шток поршня с коленчатым валом. Все они двигают друг друга из-за связи между ними. Коленчатый вал соединен с колесами автомобиля. При движении коленчатого вала колеса вращаются и двигают автомобиль.

4. Такт выпуска — в этом такте выпускной клапан остается открытым в начале. Поршень вынужден двигаться вверх из-за полученного импульса. Это заставляет газы двигаться через выпускной клапан в атмосферу. Теперь выпускной клапан закрывается, а впускной открывается. После этого четыре такта двигателя повторяются снова и снова.

Приложения[править | править код]

Эти двигатели широко используются в транспортных средствах, переносных электростанциях для питания насосов и другого сельскохозяйственного оборудования. Многие небольшие лодки, самолеты, грузовики и автобусы также используют его.

Область применения в будущем:
Постоянно проводятся исследования, направленные на повышение топливной экономичности, снижение выбросов загрязняющих веществ и повышение легкости и компактности. Недавно инженеры Бирмингемского университета создали самый маленький бензиновый двигатель, способный заменить обычные аккумуляторы. Двигатель настолько крошечный, что с ним можно обращаться на кончике пальца.

Как и бензиновый двигатель, дизель представляет собой двигатель внутреннего сгорания, который преобразует химическую энергию топлива в механическую энергию, вызывающую возвратно-поступательное движение внутри цилиндров. Поршни соединены с коленчатым валом двигателя, которые обеспечивают движение, необходимое для приведения в движение колес автомобиля. Как в бензиновых, так и в дизельных двигателях энергия
высвобождается в виде серии небольших взрывов, известных как возгорание. Топливо вступает в химическую реакцию с кислородом воздуха, который забирается во время такта впуска двигателя. Зажигание в бензиновых двигателях
происходит за счет искр от свечей зажигания, тогда как в дизельных двигателях топливо воспламеняется за счет теплоты сжатия. Воздух нагревается при сжатии.

Типы дизельных двигателей[править | править код]

Дизельные двигатели могут быть четырехтактными или двухтактными.

Четырехтактный дизельный двигатель

Четырехтактный дизельный двигатель работает следующим образом:

1. Такт впуска или всасывания начинается, когда поршень втягивает воздух в цилиндр через впускной клапан. Когда поршень достигает дна цилиндра, впускной клапан закрывается, задерживая воздух внутри цилиндра.

2. Такт сжатия начинается, когда поршень движется вверх по цилиндру, сжимая захваченный воздух. Давление повышается от 32 бар до 50 бар, а температура достигает 600 градусов по Цельсию.

3. Такт впрыска начинается где-то вблизи ВМТ такта сжатия, топливо впрыскивается в горячий воздух, воспламеняется и сгорает контролируемым образом за счет теплоты сжатия, что приводит к рабочему такту.

4. Такт выпуска начинается, когда поршень находится в НМТ, поршень вытесняет все сгоревшие газы через открытый выпускной клапан. В верхней части такта выпуска выпускной клапан закрывается, а впускной клапан открывается, готовый принять свежий заряд воздуха, который возвращает двигатель в исходную точку. Цикл повторяется снова.

Двухтактный дизель[править | править код]

Дизельный двигатель работает так же, как и четырехтактный дизельный двигатель, но сокращает четыре хода поршня до двухтактных один раз вверх и один раз вниз по цилиндру.

1. Когда поршень находится в верхней части цилиндра, он находится на такте сжатия. Цилиндр заполнен сжатым перегретым воздухом. Дизельное топливо впрыскивается и воспламеняется. Поршень движется вниз по цилиндру для своего рабочего хода. Когда поршень приближается к нижней части своего рабочего хода, выпускные клапаны открываются, и большая часть сгоревших газов выбрасывается из цилиндра.

Теперь, когда поршень продолжает двигаться вниз по цилиндру, он открывает ряд отверстий в стенке цилиндра. Через эти отверстия вдувается сжатый воздух, выталкивая оставшиеся сгоревшие газы.
из баллона и наполнить его свежим воздухом.

2. Когда поршень движется обратно вверх, он блокирует впускные каналы, задерживая заряд свежего воздуха в цилиндре. Хотя поршень совершил лишь немногим более одного хода, он уже завершил свой рабочий ход, процесс выпуска и цикл впуска. Когда поршень возвращается в цилиндр во время второго хода, он сжимает свежий воздух. Когда он достигает

в верхней части цилиндра происходит впрыск и сгорание, начиная цикл заново. Двухтактный двигатель производит один рабочий такт за каждый полный цикл, а четырехтактный производит один рабочий такт каждые четыре такта.

Википедия[править | править код]

• Двигатель внутреннего сгорания
• Четырехтактный двигатель
• Двухтактный двигатель
• История двигателя внутреннего сгорания
• Пороховой двигатель

Четырехтактный двигатель внутреннего сгорания

Гленн Исследовательский центр Это анимированный компьютерный рисунок одного цилиндра Райта. Авиадвигатель братьев 1903 года. Этот двигатель приводил в движение первый, тяжелее воздушные, самоходные, маневренные, пилотируемые летательные аппараты; Райт 1903 Флаер. Двигатель состоял из четырех цилиндры как показано выше, с каждый поршень соединен с общим коленчатый вал. Коленчатый вал был соединен с двумя вращающимися в противоположных направлениях пропеллеры который произвел толчок, необходимый для преодоления лобовое сопротивление самолета. Дизайн братьев очень прост по сегодняшним меркам, так что это хороший двигатель для студентов, чтобы учиться, чтобы изучить основы работа двигателя. Этот тип внутреннее сгорание двигатель называется четырехтактный , потому что там четыре движения, или удары, поршня до повторения всей последовательности запуска двигателя. Четыре удара описаны ниже с некоторыми неподвижными рисунками. В анимации и на всех рисунках мы раскрасили система впуска топлива/воздуха красный, электрическая система зеленый, и Система вытяжки синий. Мы также представляем топливно-воздушную смесь и выхлопные газы небольшими цветные шарики, чтобы показать, как эти газы проходят через двигатель. Поскольку мы будем иметь в виду движение различных частей двигателя, здесь рисунок, показывающий названия частей: Ход впуска Двигатель цикл начинается с ход впуска как поршень тянут к коленчатому валу (влево на рисунке). Впускной клапан открыт, и топливо и воздух проходят мимо клапана. и в камеру сгорания и цилиндр от впускного коллектора, расположенного над камерой сгорания. Выпускной клапан закрыт, а электрический контактный выключатель разомкнут. Топливно-воздушная смесь находится на относительно низком уровне. давление (почти атмосферный) и окрашена в синий цвет на этом рисунке. В конце такта впуска поршень находится в крайнем левом положении и начинает двигаться назад к верно. Цилиндр и камера сгорания заполнены топливно-воздушной смесью низкого давления. и, когда поршень начинает двигаться вправо, впускной клапан закрывается. Историческая справка — Открытие и закрытие впускного клапана двигателя Райт 1903 г. братья назвали его «автоматом». Он основан на несколько более низком давлении внутри в цилиндре во время такта впуска для преодоления силы пружины, удерживающей клапан в закрытом состоянии. Современные двигатели внутреннего сгорания не работать таким образом, а использовать кулачки и коромысла, как выхлопная система братьев. Кулачки и коромысла обеспечивают лучший контроль и время открытия и закрытие клапанов. Ход сжатия Когда оба клапана закрыты, комбинация цилиндра и камеры сгорания образуют полностью закрытый сосуд, содержащий топливно-воздушную смесь. Как поршень сдвигается вправо, объем уменьшается, а топливно-воздушная смесь сжимается во время такт сжатия. Во время сжатия нет нагревать переходит в топливно-воздушную смесь. Поскольку объем уменьшается из-за движения поршня, давление в газе равно увеличивается, как описано законами термодинамика. На рисунке смесь окрашена желтый для обозначения умеренного повышения давления. Чтобы создать повышенное давление, мы должны сделать работа только на смеси так как вам нужно выполнить работу, чтобы накачать велосипедную шину с помощью насоса. Во время такта сжатия электрический контакт остается разомкнутым. Когда объем наименьший, и максимальное давление, как показано на рисунке, контакт замкнут, и течение электричество проходит через вилку. Рабочий ход В начале рабочего хода электрический контакт размыкается. Внезапное размыкание контакта вызывает искру в камере сгорания, которая воспламеняет топливно-воздушную смесь. Стремительный горение выбросов топлива нагревать, и производит выхлопные газы в камере сгорания. Поскольку впускной и выпускной клапаны закрыты, сгорание топливо находится в полностью закрытом (и почти постоянного объема) сосуде. сжигание увеличивает температура выхлопных газов, любой остаточный воздух в камере сгорания и самой камере сгорания. Из закон идеального газа, повышенная температура газов также приводит к увеличению давление в камере сгорания. На рисунке мы окрасили газы в красный цвет. для обозначения высокого давления. Высокое давление газов, действующих на поверхность поршня заставляет поршень двигаться влево, что инициирует рабочий ход. В отличие от такта сжатия, горячий газ воздействует на поршень во время рабочего такта. Сила на поршне передается штоком поршня на коленчатый вал, где линейная движение поршня преобразуется в угловое движение коленчатого вала. Работа сделанный на поршне, затем используется для поворота вала, гребных винтов и для сжатия газов в такте сжатия соседнего цилиндра. Имея образовалась запальная искра, электрический контакт остается разомкнутым. В рабочем такте объем, занимаемый газами увеличивается из-за движения поршня и не нагревать переходит в топливно-воздушную смесь. Поскольку объем увеличивается из-за движения поршня, давление и температура газа равны уменьшилось. Мы покрасили «молекулы» выхлопных газов в желтый цвет, чтобы обозначить умеренное давление. в конце рабочего хода. Историческая справка — Способ получения электрической искры используемый братьями Райт, называется соединением типа «сделай и разорви». Там движущиеся части, расположенные внутри камеры сгорания. Современное внутреннее сгорание двигатели не используют этот метод, а вместо этого используют свечу зажигания для производства искра зажигания. Свеча зажигания не имеет движущихся частей, что намного безопаснее, чем свеча зажигания. метод, используемый братьями. Такт выпуска В конце рабочего такта поршень находится в крайнем левом положении. Нагрейте это осталось от рабочего хода теперь переведен к воде в водяная рубашка пока давление не приблизится к атмосферному давление. Затем открывается выпускной клапан кулачком, нажимая на коромысло, чтобы начать такт выхлопа. Назначение выхлопа ход заключается в том, чтобы очистить цилиндр от отработанного выхлопа в рамках подготовки к следующему цикл зажигания. В начале такта выпуска цилиндр и камера сгорания заполнены. продуктов выхлопа при низком давлении (выделены синим цветом на рисунке выше). Потому что выпускной клапан открыт, выхлопные газы проталкиваются через клапан и выходят из двигателя. Впускной клапан закрыт, а электрический контакт разомкнут во время этого движения поршня. В конце такта выпуска выпускной клапан закрывается и двигатель начинается очередной такт впуска. Историческая справка — Выхлопная система братьев Райт заставил горячий выхлоп выходить из каждого цилиндра независимо … прямо рядом к пилоту. Этот двигатель также был очень громким. Современные автомобили собирают выхлоп из всех цилиндров в выпускной коллектор (так же, как впускной коллектор, используемый братьями). Выпускной коллектор проходит выхлоп к каталитическому нейтрализатору для удаления опасных газов, а затем через глушитель, чтобы было тихо, и, наконец, выхлопную трубу.