Історія розвитку двигуна внутрішнього згоряння. Презентація на тему "двигуни внутрішнього згоряння". Історія створення ДВС

Дослідницька роботана тему «Історія розвитку двигунів внутрішнього згоряння»

Підготував учень

11 класу

Попов Павло

Цілі проекту:

• вивчити історію створення та розвитку двигунів внутрішнього згоряння;
• розглянути різні типи ДВЗ;
• вивчити сфери застосування різних ДВЗ

ДВС

Двигун внутрішнього згоряння (ДВС) – тепловий двигун, в якому хімічна енергія палива, що згорає в робочій порожнині, перетворюється на механічну роботу.

Внутрішню енергію мають всі тіла – земля, каміння, хмари. Проте витягти їхню внутрішню енергію досить важко, а часом і неможливо.

Найбільш легко на потреби людини може бути використана внутрішня енергія лише деяких, образно кажучи, "горючих" та "гарячих" тіл.

До них відносяться: нафта, вугілля, гарячі джерела поблизу вулканів, теплі морські течії тощо. Застосування двигунів внутрішнього згоряння надзвичайно різноманітне: вони надають руху

літаки, теплоходи, автомобілі, трактори, тепловози. Потужні двигунивнутрішнього згоряння встановлюють на річкових та морських судах.

За родом палива двигуни внутрішнього згоряння поділяються на двигуни рідкого палива та газові.

За способом заповнення циліндра свіжим зарядом - на 4-тактні та 2-тактні.

За способом приготування горючої суміші з палива та повітря - на двигуни із зовнішнім та внутрішнім сумішоутворенням.

Потужність, економічність та інші характеристики двигунів постійно покращуються, але основний принцип дії залишається незмінним.

У двигуні внутрішнього згоряння паливо згоряє всередині циліндрів і теплова енергія, що виділяється при цьому, перетворюється на механічну роботу.

Перший двигун винайшов у 1860 році французький механік Етьєн Ленуар (1822-1900). Робочим паливом у двигуні служила суміш світильного газу (горючі гази переважно метан і водень) і повітря. Конструкція мала всі основні риси майбутніх автомобільних двигунівОсі: дві свічки запалювання, циліндром з поршнем двосторонньої дії, двотактний робочий цикл. Її коефіцієнт корисної дії становив всього 4 % тобто. лише 4% теплоти згорілого газу витрачалося на корисну роботу, інші 96% йшли з відпрацьованими газами.

Двигун Ленуара

Жан Жозеф Етьєн Ленуар

2-х тактний двигун

У цьому двигуні робочий хід відбувається вдвічі частіше.

1 такт впуск та стиск

2 такт робочий хід та випуск

Двигуни такого типу застосовуються на скутерах, моторних човнах, мотоциклах.

4-тактний двигун Отто

Ніколаус Серпень Отто

4-х тактний двигун

Схема роботи чотиритактного двигуна, цикл Отто 1. впуск 2. стиск 3. робочий хід 4. випуск

Двигуни такого типу застосовуються у машинобудуванні.

Карбюраторний двигун

Цей двигун – один з різновидів двигунів внутрішнього згоряння. Згоряння палива відбувається всередині двигуна і істотною його деталлю є карбюратор - пристрій для змішування бензину з повітрям у потрібних пропорціях. Творцем цього двигуна був Готліб Даймлер.

Протягом кількох років Даймлер довелося займатися удосконаленням двигуна. У пошуках більш ефективних, ніж світильний газ, автомобільного палива Готліб Даймлер здійснивши 1881 поїздку на південь Росії, де ознайомився з процесами переробки нафти. Один із її продуктів, легкий бензин, виявився саме таким джерелом енергії, яке шукав винахідник: бензин добре випаровується, швидко і повністю згоряє, зручний для транспортування.

В 1886 Даймлер запропонував конструкцію двигуна, який міг працювати і на газі, і на бензині; всі наступні автомобільні двигуни Даймлер були розраховані тільки на рідке паливо.

Карбюраторний двигун

Готліб Вільгельм Даймлер

Перший варіант інжекторного двигуна з'явився наприкінці 1970-х.

У цій системі датчик кисню у випускному колекторі визначає повноту згоряння, а електронна схемавстановлює оптимальне співвідношення паливо/повітря. У паливній системі з зворотним зв'язкомсклад паливно-повітряної суміші контролюється та регулюється кілька разів на секунду. Ця система дуже подібна до системи карбюраторного двигуна.

Сучасний інжекторний двигун

Перший інжекторний двигун

Основні типи двигунів

Поршневий ДВЗ

Двигуни такого типу встановлюються на автомобілях різного класу, морських та річкових судах.

Основні типи двигунів

Роторний ДВЗ

Двигуни цього встановлюються на автомобілях різного типу.

Основні типи двигунів

Газотурбінний ДВС

Двигуни такого типу встановлюються на вертольотах, літаках та іншій військовій техніці.

Дизельний двигун

Одним із видів ДВС є дизельний двигун.

На відміну від бензинових ДВЗ спалювання палива в ньому відбувається завдяки сильному стиску.

У момент стиснення відбувається уприскування палива, яке завдяки високому тиску згоряє.

В 1890 Рудольф Дизель розвинув теорію «економічного термічного двигуна», який завдяки сильному стиску в циліндрах значно покращує свою ефективність. Він одержав патент на свій двигун

Двигун Дизеля

Хоча Дизель і був першим, який запатентував такий двигун із запаленням від стиску, інженер на ім'я Екройд Стюарт висловлював раніше схожі ідеї. Але він не звернув уваги на саме велика перевага- Паливну ефективність.

У 20-х роках XX століття німецький інженер Роберт Бош удосконалив вбудований паливний насос високого тиску, пристрій, який широко застосовується у наш час.

Затребуваний у такому вигляді високоспритний дизель став користуватися все більшою популярністю як силовий агрегатдля допоміжного та громадського транспорту

У 50 - 60-ті роки дизель встановлюється у великих кількостях на вантажні автомобіліта автофургони, а в 70-ті роки після різкого зростання цін на пальне, на нього звертають серйозну увагу світові виробники недорогих невеликих пасажирських автомобілів.

Найпотужніший у світі дизель, який встановлюється на морські лайнери.

Бензиновий двигун є досить неефективним і здатний перетворювати лише близько 20-30 % енергії палива в корисну роботу. Стандартний дизельний двигун, однак, зазвичай має коефіцієнт корисної дії 30-40%,

дизелі з турбонаддувом та проміжним охолодженням до 50 %.

Переваги дизельних двигунів

Дизельний двигун через використання упорскування високого тиску не висуває вимог до леткості палива, що дозволяє використовувати в ньому низькосортні важкі олії.

Іншим важливим аспектом, що стосується безпеки, є те, що дизельне нелетюче паливо (тобто легко не випаровується) і, таким чином, ймовірність спалаху у дизельних двигунів набагато менше, тим більше що в них не використовується система запалювання.

Основні етапи розвитку ДВЗ

• 1860 Е.Ленуар перший ДВС;
• 1878 Н. Отто перший 4х тактний двигун;
• 1886 В.Даймлер перший карбюраторний двигун;
• 1890 Р. Дизель створив дизельний двигун;
• 70-ті роки 20 століття - створення інжекторного двигуна.

Основні типи ДВЗ

• 2-х та 4-х тактні ДВС;
• бензинові та дизельні ДВС;
• поршневі, роторні та газотурбінні ДВС.

Сфери застосування ДВЗ

• автомобілебудування;
• машинобудування;
• кораблебудування;
• авіаційна техніка;
• військова техніка.

Опис презентації з окремих слайдів:

1 слайд

Опис слайду:

Двигун автомобіля Підготував: Тарасов Максим Юрійович 11 клас Керівник: майстер виробничого навчання МАОУ ДО МУК «Еврика» Баракаєва Фатіма Курбанбіївна

2 слайд

Опис слайду:

3 слайд

Опис слайду:

Двигун автомобіля Двигун внутрішнього згоряння (ДВС) – один з головних пристроїв у конструкції автомобіля, що служить для перетворення енергії палива на механічну енергію, яка, у свою чергу, виконує корисну роботу. Принцип роботи двигуна внутрішнього згоряння побудований на тому, що паливо у поєднанні з повітрям утворюють повітряну суміш. Циклічно згоряючи в камері згоряння, повітряно-паливна суміш забезпечує високий тиск, спрямований на поршень, а той, у свою чергу, обертає колінчастий вал через кривошипно-шатунний механізм. Його енергія обертання передається трансмісії автомобіля. Для запуску двигуна внутрішнього згоряння часто використовується стартер – зазвичай електричний двигун, що провертає колінвал. У більш важких дизельних двигунах як стартер і для тієї ж мети застосовується допоміжний ДВЗ («пускач»).

4 слайд

Опис слайду:

Типи двигунів Існують такі типи двигунів: бензинові дизельні газові газодизельні роторно-поршневі

5 слайд

Опис слайду:

Також ДВС класифікуються: за видом палива, за числом та розташуванням циліндрів, за способом формування паливної суміші, за кількістю тактів роботи двигуна внутрішнього згоряння і т.д.

6 слайд

Опис слайду:

Бензинові та дизельні двигуни. Робочі цикли бензинового та дизельного двигуна Бензинові двигуни внутрішнього згоряння – найпоширеніші з автомобільних двигунів. Паливом для них є бензин. Проходячи через паливну систему, бензин потрапляє через форсунки в карбюратор або впускний колектор, а потім ця повітряно-паливна суміш подається в циліндри, стискається під впливом поршневої групипідпалюється іскрою від свічок запалювання. Карбюраторна системавважається застарілою, тому зараз використовується інжекторна система подачі палива. Розпилюють паливо форсунки (інжектори) здійснюють упорскування або безпосередньо в циліндр, або у колектор впускний. Інжекторні системи поділяються на механічні та електронні. По-перше для дозації палива використовуються механічні механізми важеля плунжерного типу, з можливістю електронного контролю паливної суміші. По-друге процес складання та упорскування палива повністю покладено на електронний блок управління (ЕБУ). Інжекторні системи необхідні для ретельного згоряння палива та мінімізації шкідливих продуктів горіння. Дизельні ДВЗвикористовують спеціальне дизпаливо. Двигуни автомобіля подібного типу не мають системи запалення: паливна суміш, що потрапляє в циліндри через форсунки, здатна вибухати під дією високого тиску та температури, які забезпечує поршнева група.

7 слайд

Опис слайду:

Газові двигуни Газові двигуни використовують газ як паливо – скраплений, генераторний, стиснутий природний. Поширення таких двигунів було зумовлено зростаючими вимогами до екологічної безпеки транспорту. Вихідне паливо зберігається у балонах під великим тиском, звідки через випарник потрапляє у газовий редуктор, втрачаючи тиск. Далі процес аналогічний інжекторним бензиновим ДВЗ. У деяких випадках газові системи живлення можуть не використовувати випарники.

8 слайд

Опис слайду:

Принцип роботи двигуна внутрішнього згоряння Сучасний автомобіль, Найчастіше, наводиться в рух двигуном внутрішнього згоряння. Таких двигунів існує безліч. Розрізняються вони обсягом, кількістю циліндрів, потужністю, швидкістю обертання, використовуваним паливом (дизельні, бензинові та газові ДВЗ). Але, важливо, пристрій двигуна внутрішнього згоряння, схоже. Як працює двигун і чому називається чотиритактним двигуном внутрішнього згоряння? Про внутрішнє згоряння відомо. Усередині двигуна згоряє паливо. А чому 4 такти двигуна, що це таке? Справді, бувають двотактні двигуни. Але на автомобілях вони використовуються дуже рідко. Чотирьохтактний двигун називається через те, що його роботу можна розділити на чотири, рівні за часом, частини. Поршень чотири рази пройде циліндром – два рази вгору і двічі вниз. Такт починається при знаходженні поршня у крайній нижній або верхній точці. У автомобілістів-механіків це називається верхня мертва точка (ВМТ) та нижня мертва точка (НМТ).

9 слайд

Опис слайду:

Перший такт, так само впускний, починається з ВМТ (верхньої мертвої точки). Рухаючись вниз, поршень всмоктує в циліндр паливоповітряну суміш. Робота такту відбувається при відкритому клапані впуску. До речі, існує багато двигунів із кількома впускними клапанами. Їхня кількість, розмір, час перебування у відкритому стані може суттєво вплинути на потужність двигуна. Є двигуни, в яких залежно від натискання на педаль газу відбувається примусове збільшення часу знаходження впускних клапанів у відкритому стані. Це зроблено для збільшення кількості палива, що всмоктується, яке, після займання, збільшує потужність двигуна. Автомобіль у цьому випадку може набагато швидше прискоритися.

10 слайд

Опис слайду:

Другий такт – такт стиснення Наступний такт роботи двигуна – такт стиснення. Після того як поршень досяг нижньої точки, він починає підніматися вгору, тим самим стискаючи суміш, яка потрапила в циліндр в такт впуску. Паливна суміш стискається до обсягів згоряння камери. Що це за така камера? Вільний простір між верхньою частиною поршня та верхньою частиною циліндра при знаходженні поршня у верхній мертвою точкоюназивається камерою згоряння. Клапани в цей такт роботи двигуна закриті повністю. Чим щільніше вони закриті, тим стиснення відбувається якісніше. Велике значення має, в даному випадку, стан поршня, циліндра, поршневих кілець. Якщо є великі зазори, то хорошого стиснення не вийде, а, відповідно, потужність такого двигуна буде набагато нижчою. Компресію можна перевірити спеціальним приладом. За величиною компресії можна зробити висновок про ступінь зношування двигуна.

11 слайд

Опис слайду:

Третій такт – робочий хід Третій такт – робітник, що починається з ВМТ. Робітником він називається невипадково. Адже саме в цьому такті відбувається дія, що змушує автомобіль рухатися. У цьому вся такті в роботу вступає система запалювання. Чому така система так називається? Та тому, що вона відповідає за підпалювання паливної суміші, стиснутої в циліндрі, камері згоряння. Працює це дуже просто – свічка системи дає іскру. Заради справедливості, варто зауважити, що іскра видається на свічці запалювання за кілька градусів до досягнення поршнем верхньої точки. Ці градуси, в сучасному двигуні, автоматично регулюються «мозками» автомобіля. Після того, як паливо загориться, відбувається вибух - воно різко збільшується в об'ємі, змушуючи поршень рухатися вниз. Клапани в такті роботи двигуна, як і в попередньому, знаходяться в закритому стані.

12 слайд

Опис слайду:

Четвертий такт – такт випуску Четвертий такт роботи двигуна, останній – випускний. Досягши нижньої точки, після робочого такту, у двигуні починає відкриватися випускний клапан. Таких клапанів, як і впускних, може бути кілька. Рухаючись вгору, поршень через цей клапан видаляє гази, що відпрацювали, з циліндра – вентилює його. Від чіткої роботи клапанів залежить ступінь стиснення в циліндрах, повне видалення відпрацьованих газів і необхідну кількість паливно-повітряної суміші, що всмоктується. Після четвертого такту настає черга першого. Процес повторюється циклічно. А за рахунок чого відбувається обертання - робота двигуна внутрішнього згоряння всі 4 такти, що змушує поршень підніматися і опускатися в тактах стиснення, випуску та впуску? Справа в тому, що не вся енергія, яка отримується в робочому такті, прямує на рух автомобіля. Частина енергії йде на розкручування маховика. А він, під дією інерції, крутить колінчастий вал двигуна, переміщуючи поршень у період неробочих тактів. Презентація підготовлена ​​за матеріалами сайту http://autoustroistvo.ru

Опис презентації з окремих слайдів:

1 слайд

Опис слайду:

2 слайд

Опис слайду:

1860 р. Етьєн Ленуар винайшов перший двигун, який працював на світильному газі Етьєн Ленуар (1822-1900) Етапи розвитку ДВС: 1862 р. Альфонс Бо Де Роша запропонував ідею чотиритактного двигуна. Проте свою ідею здійснити не зумів. 1876 ​​р. Ніколаус Август Отто створює чотиритактний двигун Роше. 1883 Даймлер запропонував конструкцію двигуна, який міг працювати як на газі, так і на бензині До 1920 ДВС стають лідируючими. екіпажі на паровій та електричній тязі стали великою рідкістю. Карл Бенц винайшов самохідний триколісний візок на основі технологій Даймлера. Серпень Отто (1832-1891) Даймлер Карл Бенц

3 слайд

Опис слайду:

4 слайд

Опис слайду:

Робочий цикл чотиритактного карбюраторного двигуна внутрішнього згоряння здійснюється за 4 ходи поршня (такту), тобто за 2 обороти колінчастого валу. Чотирьохтактний двигун 1 такт - впуск (горюча суміш з карбюратора надходить в циліндр) Розрізняють 4 такти: 2 такт - стиск (клапани закриті і суміш стискається, в кінці стиснення суміш займається електричною іскрою і відбувається згоряння палива) 3 такт - робочий хід тепла, отриманого від згоряння палива, в механічну роботу) 4 такт - випуск (відпрацьовані гази витісняються поршнем)

5 слайд

Опис слайду:

На практиці потужність двотактного карбюраторного двигуна внутрішнього згоряння часто не перевищує потужність чотиритактного, але виявляється навіть нижче. Це зумовлено тим, що значна частина ходу (20-35%) поршень здійснює при відкритих клапанах. Двотактний двигун Існує також двотактний двигун внутрішнього згоряння. Робочий цикл двотактного карбюраторного двигуна внутрішнього згоряння здійснюється за два ходи поршня або за один оберт колінчастого валу. Стиснення Згоряння випуск впуск 1 такт 2 такт

6 слайд

Опис слайду:

Способи збільшення потужності двигуна: ККД двигуна внутрішнього згоряння малий приблизно становить 25% - 40%. Максимальний ефективний ККДНайбільш досконалих ДВС близько 44%. Тому багато вчених намагаються збільшити ККД, а також і при цьому саму потужність двигуна. Використання багатоциліндрових двигунів Використання спеціального палива (правильного співвідношення суміші та роду суміші) Заміна частин двигуна ( правильних розмірів складових частин, що залежать від роду двигуна) Усунення частини втрат теплоти перенесенням місця спалювання палива та нагрівання робочого тіла всередину циліндра

7 слайд

Опис слайду:

Одною з найважливіших характеристикдвигуна є його ступінь стиснення, який визначається наступним чином: Ступінь стиснення e V2 V1 де V2 і V1 - обсяги на початку і в кінці стиснення. Зі збільшенням ступеня стиснення зростає початкова температура горючої суміші наприкінці такту стиснення, що сприяє повнішому її згорянню.

8 слайд

Опис слайду:

газові рідинні з іскровим запалюванням без іскрового запалення (дизельні) (карбюраторний)

9 слайд

Опис слайду:

Будова яскравого представника ДВС – карбюраторного двигуна Остов двигуна (блок-картер, головки циліндрів, кришки підшипників колінчастого валу, масляний піддон) Механізм руху (поршні, шатуни, колінчастий вал, маховик) Механізм газорозподілу (кулачковий вал), штовхачі, штовхачі мастила (масло, фільтр грубої відчистки, піддон) рідинна (радіатор, рідина, ін.) Система охолодження повітряна (обдув потоками повітря) паливний бак, паливний фільтр, карбюратор, насоси)

10 слайд

Опис слайду:

Будова яскравого представника ДВС – карбюраторного двигуна Система запалення (джерело струму – генератор та акумулятор, переривник + конденсатор) дистанційного керування) Система впуску та випуску (трубопроводи, повітряний фільтр, глушник) Карбюратор двигуна

БПОУ Російсько-Полянський аграрний технікум

• Презентація до уроку
• на тему: 1.2 «Двигуни внутрішнього згоряння»
• По предмету Експлуатація та технічне обслуговування тракторів
• 1 курс, спеціальність – Тракторист-машиніст сільськогосподарського виробництва
• Розробила – викладач спецдисциплін
• Горячова Людмила Борисівна
• Російська-Поляна - 2015

ДВИГУН ВНУТРІШНЬОГО ЗГОРАННЯ

• Двигуни внутрішнього згоряння – це теплові двигуни, В яких хімічна енергія палива, що згоряє всередині робочої порожнини двигуна, перетворюється на механічну роботу.
• Двигуни внутрішнього згоряння діляться на дві групи: дизелі-двигуни з запаленням від стиснення, що працюють на дизельному паливі, та карбюраторні двигуниз примусовим запаленням, що працюють на бензині, а для їхнього запуску – карбюраторні двигуни.
• Дизельний двигун внутрішнього згоряння складається з основних вузлів: блоку-картера, шатунно-кривошипного механізму, механізму газорозподілу, системи живлення, паливної апаратури та регулятора, системи змащення, системи охолодження, пускового пристрою.

Класифікація ДВЗ

• ДВС поділяється на дві основні групи: дизельні двигуни та карбюраторні двигуни.
• Дизельні двигуни(дизелі) використовують як основні енергетичні установки для створення тягового зусилля базової машини, переміщення її, гідравлічного приводунавісних та причіпних знарядь, а також допоміжних цілей (керування гальмами, кермовим керуванням, електроосвітлення).
• Карбюраторні двигуни на тракторах застосовують для запуску основного двигуна.
• До відмінним особливостямдизельних двигунів відносяться простота конструкції та надійність у роботі, економічність, легкість запуску та управління, надійність пуску в літній час та в умовах холодного клімату, стійкість роботи. Дизельні двигуни забезпечують у порівнянні з карбюраторними більший ККД від 25 до 32%, менша витрата палива від 25 до 30%, невисоку вартістьексплуатації за рахунок нижчої ціни важкого палива, простіше за конструкцією через відсутність системи запалювання
• Двигуни внутрішнього згоряння на тракторах називають автотракторними.

Класифікація ДВЗ

• За призначенням
• Основні двигуни працюють постійно під час виконання робочих циклів, пересування тракторів з об'єкта на об'єкт, виконання допоміжних операцій.
• Пускові двигуни включають лише у момент запуску основного двигуна.
• За типом і способом запалення горючих сумішей
• Дизельні двигуни працюють на займанні палива в повітряному середовищі. Горюча суміш займається за рахунок підвищення температури повітря при стисканні в циліндрах та розпилення палива форсунками.
• Карбюраторні двигуни працюють на горючій суміші, яку готують у карбюраторі і займають її в циліндрах електричною іскрою.
• За родом палива, що спалюється
• розрізняють двигуни внутрішнього згоряння, що працюють на важкому рідкому паливі (наприклад, дизельному, гасі) і працюють на легкому паливі (бензині з різними октановими числами) та газоподібному (пропан бутановому).

• За способом утворення горючої суміші
• З внутрішнім сумішоутворення здійснюється в дизелях, повітря всмоктується окремо і насичується розпиленим дизельним паливомвсередині циліндрів перед займанням.
• Із зовнішнім сумішоутворенням застосовують при бензиновому та газовому паливі. Повітря, що всмоктується двигуном, змішується з бензином або газом в карбюраторі або змішувачі до попадання горючої суміші в циліндри.

Робочий цикл чотиритактного чотирициліндрового дизеля Такт впуску.

• За допомогою стороннього джерела енергії, наприклад електричного двигуна(Електро-стартера), обертають колінчастий вал дизеля і поршень його починає рухатися від в.м.т. до н.м.т. (Рис. 1, а). Об'єм над поршнем збільшується, внаслідок чого тиск падає до 75 ... 90 кПа. Одночасно з початком руху поршня клапан відкриває впускний канал, яким повітря, пройшовши через очищувач повітря, поступає в циліндр з температурою в кінці впуску 30 ... 50 °С. Коли поршень доходить до зв. м. т., впускний клапан закриває канал і подача повітря припиняється.

Такт стиск

• При подальшому обертанні колінчастого валу поршень починає рухатися вгору (див. рис. 1 б) і стискати повітря. Обидва канали при цьому закриті клапанами. Тиск повітря наприкінці ходу сягає 3,5... 4,0 МПа, а температура - 600...700 °З.

Такт розширення, або робочий хід

• Наприкінці такту стиску при положенні поршня, близькому до ст. м. т., в циліндр через форсунку (рис. 1, в) впорскується дрібнорозпилене паливо, яке, змішуючись з сильно нагрітим повітрям і газами, що частково залишилися в циліндрі після попереднього процесу, запалюється і згоряє. Тиск газів у циліндрі у своїй підвищується до 6,0...8,0 МПа, а температура - до 1800...2000 °З. Так як при цьому обидва канали залишаються закритими, гази, що розширюються, тиснуть на поршень, а він, переміщаючись вниз, через шатун повертає колінчастий вал.

Такт випуску

• Коли поршень наближається до н. м. т. другий клапан відкриває випускний канал і гази з циліндра виходять в атмосферу (див. рис. 1, г). При цьому поршень під дією енергії, накопиченої за робочий хід маховиком, переміщається вгору, і внутрішня порожнина циліндра очищається від газів, що відпрацювали. Тиск газів наприкінці такту випуску становить 105... 120 кПа, а температура - 600...700 °З.

• На тракторах як пусковий пристрій дизеля застосовують карбюраторні двигуни - невеликі за розмірами і потужністю двигуни внутрішнього згоряння, що працюють на бензині.
• Влаштування цих двигунів дещо відрізняється від пристрою чотиритактних. У двотактного двигунавідсутні клапани, що закривають канали, якими в циліндр надходить свіжий заряд і відбувається випуск відпрацьованих газів. Роль клапанів виконує поршень 7, який в потрібні моменти відкриває і закриває вікна, з'єднані з каналами, вікно продувки 1, випускне вікно 3 і впускне вікно 5. Крім того, картер двигуна зроблений герметичним і утворює криво-шипну камеру 6, де розташовується колінчастий .

Робочий цикл двотактного карбюраторного двигуна

• Всі процеси в таких двигунах відбуваються за один оборот колінчастого валу, тобто за два такти, тому вони і звуться двотактними.
• Стиснення- Перший такт. При русі поршня вгору він перекриває продувне 1 і випускне 3 вікна і стискає раніше надійшла в циліндр паливоповітряну суміш. Одночасно з цим у кривошипній камері 6 створюється розрідження, і в неї через впускне вікно, що відкрилося, 5 надходить свіжий заряд паливоповітряної суміші, приготовленої в карбюраторі 4.
• Робочий хід, випуск та впуск- Другий такт. Коли поршень, що йде нагору, не доходить до ст. м. т. на 25... 27° (по куту повороту колінчастого валу), у свічці 2 проскакує іскра, яка спалахує паливо. Горіння палива продовжується до приходу поршня у в.м.т. Після цього нагріті гази, розширюючись, штовхають поршень донизу і тим самим роблять робочий хід (див. рис 2, б). Паливоповітряна суміш, що знаходиться в цей час в кривошипній камері 6, стискається.
• В кінці робочого ходу поршень спочатку відкриває випускне вікно 3, через яке виходять відпрацьовані гази, потім продувне вікно 1 (рис 2,), через яке з кривошипної камери в циліндр надходить свіжий заряд паливоповітряної суміші. Надалі всі ці процеси повторюються у такій самій послідовності.

Переваги двотактного двигуна полягають у наступному.

• Так як робочий хід при двотактному процесі відбувається за кожен оборот колінчастого валу, потужність двотактного двигуна на 60 ... 70% перевищує потужність чотиритактного двигуна, що має такі ж розміри та частоту обертання колінчастого валу.
• Пристрій двигуна та його експлуатація простіший.

Недоліки двотактного двигуна

• Підвищена витрата палива та олії за рахунок втрати паливоповітряної суміші при продуванні циліндра.
• Шум під час роботи

Контрольні питання

• 1. Навіщо призначені ДВС?
• ДВС призначені для перетворення хімічної енергії палива, що згоряє всередині робочої порожнини двигуна теплову енергію, а потім в механічну роботу.
• 2. З яких основних вузлів складається ДВС?
• Блок-картер, кривошипно-шатунний механізм, механізм газорозподілу, системи живлення, паливної апаратури та регулятора, системи мастила, системи охолодження, пускового пристрою.
• 3. Перерахуйте переваги двотактного карбюраторного двигуна.
• Так як робочий хід при двотактному процесі відбувається за кожен оборот колінчастого валу, потужність двотактного двигуна на 60 ... 70% перевищує потужність чотиритактного двигуна, що має такі ж розміри та частоту обертання колінчастого валу. Пристрій двигуна та його експлуатація простіший.
• 4. Перерахуйте недоліки двотактного карбюраторного двигуна.
• Підвищена витрата палива та олії за рахунок втрати паливоповітряної суміші при продуванні циліндра. Шум під час роботи.
• 5. Як класифікуються ДВС за кількістю тактів робочого циклу?
• Чотирьохтактні та двотактні.
• 6. Як класифікуються ДВС за кількістю циліндрів?
• Одноциліндрові та багатоциліндрові.

Список використаної літератури

• 1. Пучін, Е.А. Технічне обслуговуваннята ремонт тракторів: навчальний посібникдля поч. проф. освіти/Є.А. Пучин. - 3-тє вид., Перероб. та дод. - М: Видавничий центр «Академія», 2010 . - 208 с.
• 2. Родічов, В.А. Трактори: навчальний посібник на поч. проф. освіти/В.А.Родичев. - 5-те вид., Перероб. та дод. - М.: Видавничий центр «Академія», 2009. - 228 с.

У 1799 році французький інженер Філіп Лебон відкрив світильний газ та отримав патент на використання та спосіб отримання світильного газу шляхом сухої перегонки деревини або вугілля. Це відкриття мало велике значення, насамперед у розвиток техніки освітлення. Незабаром у Франції, а потім і в інших країнах Європи газові лампи стали успішно конкурувати з дорогими свічками. Проте світильний газ годився як для освітлення. Винахідники взялися за конструювання двигунів, здатних замінити парову машину, при цьому паливо згоряло б не в топці, а безпосередньо в циліндрі двигуна.

1801 року Лебон узяв патент на конструкцію газового двигуна. Принцип дії цієї машини ґрунтувався на відомій властивості відкритого ним газу: його суміш із повітрям вибухала при запаленні з виділенням великої кількості теплоти. Продукти горіння стрімко розширювалися, чинячи сильний тиск на навколишнє середовище. Створивши відповідні умови, можна використовувати енергію, що виділяється, в інтересах людини. У двигуні Лебона були передбачені два компресори та камера змішування. Один компресор мав накачувати в камеру стиснене повітря, а інший стиснутий світильний газ із газогенератора. Газоповітряна суміш надходила потім у робочий циліндр, де спалахувала. Двигун був подвійної дії, тобто робочі камери, що поперемінно діяли, знаходилися по обидва боки поршня. По суті, Лебон виношував думку про двигун внутрішнього згоряння, проте в 1804 він загинув, не встигнувши втілити в життя свій винахід. 1801

Жан Етьєн Ленуар У наступні роки кілька винахідників із різних країн намагалися створити працездатний двигун на світильному газі. Однак усі ці спроби не призвели до появи на ринку двигунів, які б успішно конкурували з паровою машиною. Честь створення комерційно успішного двигуна внутрішнього згоряння належить бельгійському механіку Жану Етьєну Ленуару. Працюючи на гальванічному заводі, Ленуар прийшов до думки, що паливоповітряну суміш у газовому двигуні можна спалахувати за допомогою електричної іскри, і вирішив побудувати двигун на основі цієї ідеї. Після того, як вдалося виготовити всі деталі і зібрати машину, вона пропрацювала зовсім небагато і зупинилася, тому що через нагрівання поршень розширився і заклинив у циліндрі. Ленуар удосконалив свій двигун, продумавши систему водяного охолодження. Однак друга спроба запуску також закінчилася невдачею через поганий перебіг поршня. Ленуар доповнив свою конструкцію системою мастила. Тільки тоді двигун почав працювати.

Серпень Отто До 1864 року було випущено вже понад 300 таких двигунів різної потужності. Розбагатівши, Ленуар перестав працювати над удосконаленням своєї машини, і це зумовило її долю вона була витіснена з ринку більш досконалим двигуном, створеним німецьким винахідником Августом Отто. уклав договір із багатим інженером Лангеном для експлуатації цього винаходу. Незабаром була створена фірма «Отто і Компанія». 1864 Лангеном

До 1864 було випущено вже понад 300 таких двигунів різної потужності. Розбагатівши, Ленуар перестав працювати над удосконаленням своєї машини, і це зумовило її долю вона була витіснена з ринку більш досконалим двигуном, створеним німецьким винахідником Августом Отто. уклав договір із багатим інженером Лангеном для експлуатації цього винаходу. Незабаром була створена фірма «Отто і Компанія». 1864 Лангеном На перший погляд, двигун Отто був крок назад в порівнянні з двигуном Ленуара. Циліндр був вертикальним. Волок, що обертається, містився над циліндром збоку. Уздовж осі поршня до нього було прикріплено рейку, пов'язану з валом. Двигун працював так. Волок, що обертається, піднімав поршень на 1/10 висоти циліндра, в результаті чого під поршнем утворювався розріджений простір і відбувалося всмоктування суміші повітря і газу. Потім суміш спалахнула. Ні Отто, ні Ланген не мали достатніх знань у галузі електротехніки і відмовилися від електричного запалювання. Запалення вони здійснювали відкритим полум'ям через трубку. Під час вибуху тиск під поршнем зростало приблизно до 4 атм. Під впливом цього тиску поршень піднімався, обсяг газу збільшувався і тиск падало. Під час підйому поршня спеціальний механізм від'єднував рейку від валу. Поршень спочатку під тиском газу, а потім за інерцією піднімався доти, доки під ним не створювалося розрідження. Таким чином, енергія палива, що згоріло, використовувалася в двигуні з максимальною повнотою. У цьому полягала головна оригінальна знахідка Отто. Робочий хід поршня вниз починався під дією атмосферного тиску, і після того, як тиск у циліндрі досягав атмосферного, відкривався випускний вентиль, і поршень своєю масою витісняв відпрацьовані гази. Через більш повного розширення продуктів згоряння ККД цього двигуна був значно вищим, ніж ККД двигуна Ленуара і досягав 15%, тобто перевершував ККД найкращих парових машинтого часу. двигун Отто

Оскільки двигуни Отто були майже вп'ятеро економічнішими за двигуни Ленуара, вони відразу стали користуватися великим попитом. У наступні роки їх випустили близько п'яти тисяч штук. Отто наполегливо працював над удосконаленням їхньої конструкції. Незабаром зубчасту рейку замінила кривошипно-шатунна передача. Але найважливіше з його винаходів було зроблено в 1877 році, коли Отто взяв патент на новий двигун із чотиритактним циклом. Цей цикл досі лежить в основі роботи більшості газових та бензинових двигунів. У наступному році нові двигуни вже були запущені у виробництво. 1877 року Чотирьохтактний цикл був найбільшим технічним досягненням Отто. Але незабаром виявилося, що за кілька років до його винаходу такий самий принцип роботи двигуна був описаний французьким інженером Бо де Роша. Група французьких промисловців заперечила в суді патент Отто. Суд вважав їхні докази переконливими. Права Отто, що випливали з його патенту, були значно скорочені, у тому числі було анульовано його монопольне право на чотиритактний цикл. Бо де Роша Хоча конкуренти налагодили випуск чотиритактних двигунів, відпрацьована багаторічним виробництвом модель Отто все одно була кращою, і попит на неї не припинявся. . До 1897 було випущено близько 42 тисяч таких двигунів різної потужності. Однак та обставина, що як паливо використовувався світильний газ, сильно звужувала область застосування перших двигунів внутрішнього згоряння. Кількість світильногазових заводів було трохи навіть у Європі, а Росії їх взагалі було лише два- у Москві Петербурге.1897 року

Пошуки нового пального Тому не припинялися пошуки нового пального для двигуна внутрішнього згоряння. Деякі винахідники намагалися застосувати як газ пари рідкого палива. Ще в 1872 році американець Брайтон намагався використовувати в цій якості гас. Однак гас погано випаровувався, і Брайтон перейшов до легшого нафтопродукту бензину. Але для того, щоб двигун на рідкому паливі міг успішно конкурувати з газовим, необхідно було створити спеціальний пристрій для випаровування бензину і отримання паливної суміші його з повітрям. але він діяв незадовільно. Брайтон 1872 року

Бензиновий двигун Працездатний бензиновий двигун з'явився лише десятьма роками пізніше. Ймовірно, першим його винахідником можна назвати Костовича О.С., який надав працюючий прототип бензинового двигуна 1880 року. Однак його відкриття досі залишається слабко освітленим. У Європі у створенні бензинових двигунів найбільший внесок зробив німецький інженер Готліб Даймлер. Багато років він працював у фірмі Отто і був членом її правління. На початку 80-х він запропонував своєму шефу проект компактного бензинового двигуна, який можна було б використовувати на транспорті. Отто поставився до пропозиції Даймлер холодно. Тоді Даймлер разом зі своїм другом Вільгельмом Майбахом прийняв сміливе рішення в 1882 році вони пішли з фірми Отто, придбали невелику майстерню поблизу Штутгарта і почали працювати над своїм проектом.

Проблема, що стояла перед Даймлером і Майбахом була нелегкою: вони вирішили створити двигун, який не вимагав би газогенератора, був би дуже легким і компактним, але при цьому досить потужним, щоб рухати екіпаж. Збільшення потужності Даймлер розраховував отримати рахунок збільшення частоти обертання валу, але цього необхідно було забезпечити необхідну частоту займання суміші. У 1883 році був створений перший калільний бензиновий двигун із запалюванням від розжареної трубочки, що вставляється в циліндр.

Перша модель бензинового двигуна призначалася для промислової стаціонарної установки. Процес випаровування рідкого палива по-перше бензинових двигунахзалишав бажати кращого. Тому справжню революцію в двигунобудуванні зробив винахід карбюратора. Творцем його вважається угорський інженер Донат Банки. У 1893 році він узяв патент на карбюратор із жиклером, який був прообразом усіх сучасних карбюраторів. На відміну від своїх попередників Банки пропонував не випаровувати бензин, а дрібно розпорошувати його у повітрі. Це забезпечувало його рівномірний розподіл циліндром, а саме випаровування відбувалося вже в циліндрі під дією тепла стиснення. Для забезпечення розпилення всмоктування бензину відбувалося потоком повітря через дозуючий жиклёр, а сталість складу суміші досягалося рахунок підтримки постійного рівня бензину в карбюраторі. Жиклер виконувався у вигляді одного або декількох отворів у трубці, що розташовувалась перпендикулярно потоку повітря. Для підтримки напору був передбачений маленький бачок з поплавком, який підтримував рівень на заданій висоті, так що кількість всмоктуваного бензину було пропорційно кількості повітря, що надходить. потужність двигуна зазвичай збільшували обсяг циліндра. Після цього стали домагатися збільшенням числа циліндрів. обсяг циліндра Наприкінці XIX століття з'явилися двоциліндрові двигуни, а з початку XX століття стали поширюватися чотирициліндрові. XIX століття XX