Завантажити презентацію на тему двотактний двигун. Двигун внутрішнього згорання. Основні типи двигунів

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 із 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. 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 – найбільш поширені з автомобільних двигунів. Паливом для них є бензин. Проходячи через паливну систему, бензин потрапляє через форсунки, що розпилюють, 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 тискута 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

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 повніше розширення продуктів згоряння ККДцього 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 двигуніз 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

Двигун внутрішнього згоряння (скорочено ДВС) це тип двигуна, теплова машина, в якій хімічна енергія палива (зазвичай застосовується рідке або газоподібне вуглеводневе паливо), що згорає в робочій зоні, перетворюється на механічну роботу. Незважаючи на те, що ДВС є відносно недосконалим типом теплових машин (сильний шум, токсичні викиди, менший ресурс) завдяки своїй автономності (необхідне паливо містить набагато більше енергії, ніж кращі електричні акумулятори) ДВС дуже поширені, наприклад у транспорті.

Історія створення двигунів внутрішнього згоряння У 1799 французький інженер Філіп Лебон відкрив світильний газ. В 1799 він отримав патент на використання і 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.

Патент на конструкцію газового 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 довкілля. 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.

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 інженеру Жану Етьєну Ленуару. Працюючи на гальванічному заводі, Ленуар прийшов до думки, що паливно-повітряну суміш у газовому двигуні можна спалахувати за допомогою електричної іскри, і вирішив побудувати двигун на основі цієї ідеї. Ленуар не відразу досяг успіху. 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 хід поршня. Ленуар доповнив свою конструкцію системою мастила. Тільки тоді двигун почав працювати.

Серпень Отто У 1864 році 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 досконалішим двигуном, створеним німецьким винахідником Августом Отто. У 1864 році той отримав патент на свою модель газового двигуна і того ж року уклав договір з багатим інженером Лангеном для експлуатації цього винаходу. Незабаром було створено фірму "Отто та Компанія". На перший погляд, двигун Отто був крок назад у 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. Вал, що обертається, піднімав поршень на 1/10 висоти циліндра, в результаті чого під поршнем утворювався розряджений 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 розрядження. 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 машин того часу.

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. Наступного року нові двигуни вже були запущені у виробництво. 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 Рошем. Група французьких промисловців заперечила в суді патент Отто. Суд вважав їхні докази переконливими. Права Отто, які з його патенту, було значно скорочено, зокрема було анульовано його монопольне декларація про чотиритактний цикл. Хоча конкуренти налагодили випуск чотиритактних двигунів, відпрацьована багаторічним виробництвом модель Отто все одно була найкращою, 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 Петербурзі.

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 та отримання паливної суміші його з повітрям. Брайтон того ж 1872 року вигадав один із перших так званих "випарних" карбюраторів, але він діяв незадовільно.

Бензиновий двигун Працездатний бензиновий двигун з'явився лише десятьма роками пізніше. Винахідником його був німецький інженер Юліус 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 у 1882 році вони пішли з фірми Отто, придбали невелику майстерню поблизу Штутгарта та 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 бензиновий двигун із запаленням від розпеченої порожнистої трубочки, відкритої в циліндр. Перша модель бензинового двигуна призначалася для промислової стаціонарної установки.

Процес випаровування рідкого палива у перших бензинових двигунах змушував бажати кращого. Тому справжню революцію в двигунобудуванні зробив винахід карбюратора. Творцем його вважається угорський інженер Донат Банки. У 1893 році взяв 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 досягалася 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 бензину, що всмоктується, було пропорційно кількості повітря, що надходить. Перші двигуни внутрішнього згоряння були одноциліндровими, і, щоб збільшити потужність двигуна, зазвичай збільшували об'єм циліндра. Після цього стали домагатися збільшенням числа циліндрів. Наприкінці ХІХ століття з'явилися двоциліндрові двигуни, і з початку ХХ століття стали поширюватися чотирициліндрові.

Склад Поршневі двигуни камерою згоряння є циліндр, де хімічна енергія палива перетворюється на механічну енергію, яка з поворотно-поступального руху поршня перетворюється на обертальну за допомогою кривошипно-шатунного механізму. За типом використовуваного палива діляться на: Бензинові суміш палива з повітрям готується в карбюраторі і далі у впускному колекторі, або у впускному колекторі за допомогою форсунок, що розпиляють (механічних або електричних), або безпосередньо в циліндрі за допомогою форсунок, що розпиляють, далі суміш подається в циліндр, стискається, а потім підпалюється за допомогою іскри, що проскакує між електродами свічки. Дизельні спеціальне дизельне паливовпорскується в циліндр під високим тиском. Горюча суміш утворюється (і відразу ж згоряє) безпосередньо в циліндрі в міру впорскування порції палива. Запалення суміші відбувається під дією високої температури повітря, що зазнало стиску в циліндрі.

Газові двигун, що спалює як паливо вуглеводні, що знаходяться в газоподібному стані за нормальних умов: Суміші зріджених газів зберігаються в балоні під тиском насиченої пари (до 16 атм). Випарена у випарнику рідка фаза або парова фаза суміші ступінчасто втрачає тиск у газовому редукторі до близького атмосферного, і всмоктується двигуном у впускний колектор через повітряно-газовий змішувач або впорскується у колектор впускний за допомогою електричних форсунок. Запалювання здійснюється за допомогою іскри, що проскакує між електродами свічки. Стислі природні гази зберігаються в балоні під тиском атм. Влаштування систем живлення аналогічне системам живлення зрідженим газом, відмінність відсутність випарника. Генераторний газ газ, отриманий перетворенням твердого палива на газоподібне. Як тверде паливо використовуються:

ВугілляТорфДеревина Газодизельна основна порція палива готується, як в одному з різновидів газових двигунів, але запалюється не електричною свічкою, а запальною порцією дизпалива, що впорскується в циліндр аналогічно дизельному двигуну. Роторно-поршневий Комбінований двигун внутрішнього згоряння двигун внутрішнього згоряння, що є комбінацією з поршневої (роторно-поршневої) і лопаткової машини (турбіна, компресор), в якому у здійсненні робочого процесу беруть участь обидві машини. Прикладом комбінованого ДВЗ служить поршневий двигун з газотурбінним наддувом (турбонаддув). RCV - двигун внутрішнього згоряння, система газорозподілу якого реалізована рахунок обертання циліндра. Циліндр здійснює обертальний рух поперемінно проходячи впускний і випускний патрубок, поршень при цьому здійснює зворотно-поступальні рухи.

Додаткові агрегати, потрібні для ДВЗ Недоліком ДВЗє те, що він виробляє високу потужність лише у вузькому діапазоні обертів. Тому невід'ємними атрибутами двигуна внутрішнього згоряння є трансмісія та стартер. Лише окремих випадках (наприклад, у літаках) можна обійтися без складної трансмісії. Поступово завойовує світ ідея гібридного автомобіля, в якому двигун завжди працює в оптимальному режимі. Також ДВС потрібні Паливна система(для подачі паливної суміші) та вихлопна система(Для відведення вихлопних газів).

створення..

Історія створення

Етьєн Ленуар (1822-1900)

Етапи розвитку ДВЗ:

1860 р. Етьєн Ленуар винайшов перший двигун, який працював на світильному газі

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

Карл Бенц винайшов самохідний триколісний візок на основі технологій Даймлера.

До 1920 р. ДВС стають лідируючими. екіпажі на паровій та електричній тязі стали великою рідкістю.

Август Отто (1832-1891)

Карл Бенц

Історія створення

Триколісний візок, винайдений Карлом Бенцом

Принцип дії

Чотирьохтактний двигун

Робочий цикл чотиритактного карбюраторного двигунавнутрішнього згоряння відбувається за 4 ходи поршня (такту), тобто за 2 обороти колінчастого валу.

Розрізняють 4 такти:

1 такт – впуск (горюча суміш із карбюратора надходить у циліндр)

2 такт - стиск (клапани закриті і суміш стискається, в кінці стиснення суміш займається електричною іскрою і відбувається згоряння палива)

3 такт – робочий хід (відбувається перетворення тепла, отриманого від згоряння палива, на механічну роботу)

4 такт - випуск (відпрацьовані гази витісняються поршнем)

Принцип дії

Двотактний двигун

Існує також двотактний двигунвнутрішнього згоряння. Робочий цикл двотактного карбюраторного двигуна внутрішнього згоряння здійснюється за два ходи поршня або за один оберт колінчастого валу.

1 такт 2 такт

	згоряння

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 робить при відкритих клапанах

ККД двигуна

ККД двигуна внутрішнього згоряння малий і приблизно становить 25% - 40%. Максимальний ефективний ККД найбільш досконалих ДВЗ близько 44%. Тому багато вчених намагаються збільшити ККД, а також і при цьому саму потужність двигуна.

Способи збільшення потужності 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

ККД двигуна

Ступінь стиснення

Одною з найважливіших характеристикдвигуна є його ступінь стиснення, який визначається наступним чином:

e V 2 V 1

де V2 і V1 - обсяги на початку та в кінці стиснення. Зі збільшенням ступеня стиснення зростає початкова температура горючої суміші наприкінці такту стиснення, що сприяє повнішому її згорянню.