Открыть меню

Двигатель внутреннего сгорания

Двигатель внутреннего сгорания для производства электроэнергии

Двигатель внутреннего сгорания появился примерно через 100 лет после паровой машины. И хотя он в чем-то на нее похож, однако работает этот двигатель гораздо лучше. Он быстрее, экономичнее, и имеет более высокий к.п.д., доходящий до 35 и даже 39%. При одной и той же мощности двигатель внутреннего сгорания почти втрое легче паро-вой машины.

У этого двигателя также есть цилиндр и поршень. Только в цилиндр впускают не пар, а горючую смесь — воздух и топливо (бензин, керосин, соляровое масло, нефть). Порция топлива сгорает между головкой цилиндра и днищем поршня — в камере сгорания. Сгорая, бензин, керосин или нефть превращаются в газ, который занимает примерно в 800 раз больший объем. Потому в камере очень резко повышается давление.

Двигатель внутреннего сгорания работает по определенному циклу. Под давлением газа поршень быстро отходит назад. Это рабочий ход: отходя, поршень через шатун заставляет вращаться коленчатый вал. Потом, вращаясь уже по инерции, работая как маховик, коленчатый вал возвращает поршень к головке цилиндра. Во время этого хода открыт выпускной клапан, и через него поршень выталкивает отработавшие газы.

Следующий свой ход — назад — поршень тоже делает по инерции коленчатого вала с маховиком. В это время открыт уже впускной клапан. Работая как насос, поршень всасывает через этот клапан следующую порцию смеси. Наконец, поршень опять движется вперед с помощью маховика. На этот раз клапаны закрыты — происходит сжатие смеси в цилиндре перед воспламенением. Сжатие необходимо, чтобы рабочий ход был как можно сильнее.

Теперь топливо снова воспламеняется, повторяется рабочий ход, а дальше — все, как раньше. Рабочий ход — выпуск — наполнение — сжатие; рабочий ход — выпуск — наполнение — сжатие. На этом цикл завершается. Так происходит четыре хода поршня и четыре такта в работе двигателя. Поэтому вышеописанный двигатель и называется четырехтактным.

Есть множество разных типов четырехтактных двигателей. На легковых автомобилях и нереактивных самолетах чаще всего работают карбюраторные бензиновые двигатели: в них жидкое топливо (обычно бензин) распыляется воздушной струей в особом приборе — карбюраторе — и в виде смеси паров топлива с воздухом входит в цилиндр. После сжатия эта смесь воспламеняется электрической искрой от свечи.

Тракторы, танки, мощные грузовики, как правило, имеют другие двигатели — дизельные. В этих двигателях поршень засасывает через клапан чистый воздух. Клапан закрывается, происходит сильное сжатие. В карбюраторных двигателях поршень сжимает смесь топлива с воздухом в 6—8 раз, а воздух в цилиндре дизеля нужно сжать раз в 15—20, тогда он сразу разогреется до 800°. Если в такой сжатый горячий воздух впрыснуть через форсунку порцию жидкого дизельного топлива, то от высокой температуры топливо воспламенится.

На мотоциклах, мотороллерах, кораблях-теплоходах и некоторых тяжелых грузовиках можно увидеть двигатели внутреннего сгорания, работающие не в четыре такта, а в два. Эти двухтактные двигатели действуют следующим образом.

Первый такт. Топливо сжигается в камере сгорания, воспламенившись от электрической искры (в мотоциклетных моторах) или от температуры сжатого воздуха (в тяжелых судовых двигателях). Поршень под давлением газов движется назад. Это рабочий ход. В стенках цилиндра вырезаны окна, которые закрыты телом поршня, когда он в переднем положении. Но, отходя назад, поршень постепенно открывает эти окна. Через одно из них происходит выпуск отработавших газов; через другое насос подает либо смесь топлива с воздухом из карбюратора, либо чистый воздух, если это дизель.

Второй такт. Поршень по инерции коленчатого вала с маховиком идет вперед. Он закрывает собой выпускные и продувочные окна (их обычно бывает по нескольку), и сжимает свежую смесь или воздух в цилиндре. В переднем положении поршня электрическая свеча дает искру либо форсунка впрыскивает топливо. И все начинается сначала.

Двухтактные двигатели, казалось бы, выгоднее четырехтактных, потому что на каждый рабочий ход у них приходится не три холостых, а всего один. Однако из-за потерь энер-гии при продувке, из-за неполноты рабочего хода и по некоторым другим причинам двухтактные двигатели внутреннего сгорания в целом уступают четырехтактным.


Просто о сложном – Двигатель внутреннего сгорания для производства электроэнергии

  • Галерея изображений, картинки, фотографии.
  • Двигатель внутреннего сгорания – основы, возможности, перспективы, развитие.
  • Интересные факты, полезная информация.
  • Зеленые новости – Двигатель внутреннего сгорания.
  • Ссылки на материалы и источники – Двигатель внутреннего сгорания для производства электроэнергии.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

© 2017 Чистая энергия · Копирование материалов сайта без разрешения и установки прямой обратной ссылки запрещено.