4 такта двигателя внутреннего: Двигатель внутреннего сгорания — урок. Физика, 8 класс.

Двигатели внутреннего сгорания — презентация онлайн

Похожие презентации:

Влияния состава и размера зерна аустенита на температуру фазового превращения и физико-механические свойства сплавов

Газовая хроматография

Геофизические исследования скважин

Искусственные алмазы

Трансформаторы тока и напряжения

Транзисторы

Воздушные и кабельные линии электропередач

Создание транспортно-энергетического модуля на основе ядерной энергодвигательной установки мегаваттного класса

Магнитные аномалии

Нанотехнологии

История создания..
Этапы развития ДВС:
1860 г. Этьен Ленуар изобрел первый
двигатель, работавший на
светильном газе
1862 г. Альфонс Бо Де Роша предложил
идею четырехтактного двигателя.
Однако свою идею осуществить он
не сумел.
Этьен Ленуар
(1822-1900)
1876 г. Николаус Август Отто создает
четырехтактный двигатель по Роше.
1883 г. Даймлер предложил
конструкцию двигателя, который мог

работать как на газе, так и на
бензине
Август Отто
(1832-1891)
Карл Бенц изобрел самоходную
трехколесную коляску на основе
технологий Даймлера.
Даймлер
К 1920 г. ДВС становятся лидирующими.
экипажи на паровой и
электрической тяге стали большой
редкостью.
Карл Бенц
Трехколесная коляска, изобретенная Карлом Бенцом
Четырехтактный двигатель
Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя
внутреннего сгорания совершается за 4 хода поршня (такта), т. е.
за 2 оборота коленчатого вала.
Различают 4 такта:
1 такт – впуск (горючая смесь из карбюратора
поступает в цилиндр)
2 такт – сжатие (клапаны закрыты и смесь
сжимается, в конце сжатия смесь
воспламеняется электрической искрой и
происходит сгорание топлива)
3 такт – рабочий ход (происходит преобразование
тепла, полученного от сгорания топлива, в
механическую работу)
4 такт – выпуск (отработавшие газы вытесняются
поршнем)
Двухтактный двигатель
Существует также двухтактный двигатель внутреннего сгорания.
Рабочий цикл двухтактного карбюраторного двигателя внутреннего
сгорания осуществляется за два хода поршня или за один оборот
коленчатого вала .
1 такт
Сжатие
впуск
2 такт
Сгорание
выпуск
На практике мощность двухтактного карбюраторного двигателя
внутреннего сгорания часто не только не превышает мощность
четырёхтактного, но оказывается даже ниже. Это обусловлено тем,
что значительная часть хода (20-35%) поршень совершает при
открытых клапанах
КПД двигателя внутреннего сгорания мал и примерно
составляет 25% – 40%. Максимальный эффективный КПД
наиболее совершенных ДВС около 44%.Поэтому многие
ученые пытаются увеличить КПД, а также и при этом саму
мощность двигателя.
Способы увеличения мощности двигателя:
Использование многоцилиндровых двигателей
Использование специального топлива
(правильного соотношения смеси и рода смеси)
Замена частей двигателя (правильных размеров
составных частей, зависящие от рода
двигателя)
Устранение части потерь теплоты перенесением
места сжигания топлива и нагревания рабочего
тела внутрь цилиндра
Степень сжатия
Одной из важнейших характеристик двигателя является его
степень сжатия, которая определяется следующее:
e
V2
V1
где V2 и V1 — объемы в начале и в конце сжатия. С увеличением степени
сжатия возрастает начальная температура горючей смеси в конце такта
сжатия , что способствует более полному ее сгоранию.
жидкостные
газовые
(карбюраторный)
с искровым зажиганием
без искрового зажигания
(дизельные)

9. Строение яркого представителя ДВС – карбюраторного двигателя

Остов двигателя (блок-картер, головки цилиндров, крышки
подшипников коленчатого вала, масляный поддон)
Механизм движения (поршни, шатуны, коленчатый вал, маховик)
Механизм газораспределения (кулачковый вал, толкатели, штанги,
коромысла)
Система смазки (масло, фильтр грубой отчистки, поддон)
жидкостная (радиатор, жидкость, др.)
Система охлаждения
воздушная (обдув потоками воздуха)
Система питания (топливный бак, топливный фильтр, карбюратор,
насосы)
Система зажигания (источник тока – генератор и аккумулятор,
прерыватель + конденсатор)
Система пуска (электрический стартер, источник тока –
аккумулятор, элементы дистанционного управления)
Система впуска и выпуска (трубопроводы, воздушный фильтр,
глушитель)
Карбюратор двигателя
Однако, несмотря на длительное и бурное развитие, ДВС имеют
существенный недостаток — несовершенное, неполное сгорание
топлива. Поэтому повышение КПД двигателя хотя бы на несколько
процентов дает колоссальный эффект по экономии топлива и по
чистоте окружающей среды.
Проблема выпуска в атмосферу вредных соединений – одна из
важнейших проблем экологии 21 века…
Открытие Двигателя внутреннего
сгорания оказало большое влияние на
развитие многих отраслей
промышленности, сельского хозяйства
и науки. И пускай проходит эра
двигателя внутреннего сгорания, пусть
у них есть много недостатков,
пусть появляются новые двигатели, не
загрязняющие внутреннюю среду и не
использующие функцию теплового
расширения, но первые еще долго
будут приносить пользу людям, и
люди через многие сотни лет будут
по доброму отзываться о них, ибо они
вывели человечество на новый
уровень развития, а, пройдя его,
человечество поднялось еще выше.

English     Русский Правила

Как работает 4-тактный двигатель, требования к вспомогательным системам | 🚘Авто Новости Онлайн

Содержание

• Виды двигателей внутреннего сгорания
• Цикл работы автомобильного движка
• Особенности систем двигателя
• 4-тактный двигатель: описание преимуществ
• Минусы четырехтактных силовых агрегатов
• Особенности работы системы смазки четырехтактного мотора
• Требования, предъявляемые к моторным маслам для четырехтактного двигателя

Каждый современный четырехтактный автомобильный двигатель имеет в своем составе некоторое количество цилиндров. Равномерная синхронная работа силового агрегата осуществляется благодаря отлаженной одновременной работе всей группы цилиндров.

Поршни цилиндров во время рабочего хода оказывают мощное толкающее воздействие на коленчатый вал. При тщательных регулировках систем двигателя необходимо обеспечить отлаженность толчков поршней для полного уравновешивания сил, действующих на коленвал, с целью исключения возможных вибраций мотора и гарантирования его стабильной ровной работы.

Виды двигателей внутреннего сгорания

В зависимости от типа потребляемого топлива двигатели внутреннего сгорания (ДВС) различают по видам:

Карбюраторные силовые агрегаты работают на бензине, используя принудительное зажигание. Принцип работы карбюраторных моторов: топливо в расчетных количествах поступает в рабочий цилиндр после смешивания его с воздушными массами.

Дизели работают на дизельном топливе. Принцип работы: при помощи форсунок подаваемое дизельное топливо обогащается воздухом непосредственно в цилиндрах.

Газовый двигатель внутреннего сгорания использует пропано-бутановый газ. Принцип работы газового мотора состоит в предварительном смешивании газа с кислородом перед подачей его в цилиндр.

Цикл работы автомобильного движка

Работа 4-тактного двигателя происходит по определенному циклу, состоящему из четырех тактов. Полный цикл завершается после совершения коленчатым валом двух полных оборотов или четырех ходов поршня. Четырехтактный силовой агрегат в процессе функционирования оказывает усиленное воздействие на коленчатый вал для приведения в действие рабочих систем автомобиля.

В процессе работы двигателя поршень совершает ходы в 4 такта:

• впуск;
• сжатие;
• расширение;
• выпуск.

При функции впуска полость цилиндра заполняется топливовоздушной смесью в результате перемещения поршня в нижнее положение, в нижнюю мертвую точку (НМТ).

Во время движения поршня в верхнюю мертвую точку (ВМТ) рабочая смесь сильно сжимается.

Функция расширения заключается в воспламенении топливовоздушной смеси под воздействием высокого давления, возникающего в процессе сжатия, или при помощи электрической искры. При воспламенении газы мгновенно расширяются и с большой силой толкают поршень вниз.

Четвертый такт выпуска производится благодаря перемещению поршня в верхнее положение. В это время образовавшиеся продукты сгорания выталкиваются из цилиндров.

Особенности систем двигателя

Четырехтактный двигатель функционирует бесперебойно благодаря слаженной работе вспомогательных систем:

В задачу системы зажигания входит обеспечение надежного воспламенения топливовоздушной горючей смеси.

В процессе работы выпускной системы подается воздух в необходимых количествах в точно определенное время, чтобы образовать качественную рабочую смесь.

Осуществление непрерывной подачи горючего для смешивания с воздушными массами входит в обязанность топливной системы.

Без работы системы смазки невозможны следующие функции:

• стабильный контакт трущихся деталей;
• удаление мельчайших металлических фрагментов, возникающих в процессе износа трущихся поверхностей;
• отвод повышенного тепла от рабочих элементов.

Система выхлопа занимается полным удалением из цилиндров отработавших газов, уменьшением содержания в них вредных веществ.

Охлаждающая система следит за поддержанием номинальной температуры рабочих элементов движка.

4-тактный двигатель: описание преимуществ

Четырехтактный силовой агрегат обладает несомненными преимуществами:

• экономичным расходом топлива;
• надежностью конструкции;
• легкостью в обслуживании;
• устойчивой работой;
• высокой длительностью ресурса;
• отсутствием повышенных шумовых эффектов.

К одному из основных достоинств устройства четырехтактного силового агрегата относится оригинальное расположение коленчатого вала в ванне, содержащей машинное масло для 4-тактных двигателей. В то время как в двухтактных моторах смазывание трущихся поверхностей происходит за счет смешивания специального машинного масла с топливом.

Благодаря улучшенной конструкции 4-тактный двигатель имеет небольшое количество нагара в поршнях и в глушителе, что дает возможность существенно уменьшить вредность выхлопных газов.

Минусы четырехтактных силовых агрегатов

Основным недостатком 4-тактных движков является меньшая мощность в сравнении с 2-тактными аналогами.

Часть кинетической энергии, полученной коленчатым валом от толчков поршней, расходуется на совершение впуска, сжатия и выпуска. Т. е. энергия, полученная в ходе химических процессов сгорания, частично расходуется на механическое приведение в движение внутренних рабочих элементов движка.

Во время сгорания топливной смеси происходит кратковременное мощное возрастание нагрузки на головку блока цилиндров (ГБЦ), поршни и прочие рабочие элементы движка. Во избежание их разрушений и выхода из строя возникает необходимость увеличения массы этих компонентов с целью увеличения их прочности. Данные преобразования влекут возрастание инерции и нагрузок на элементы, находящиеся в движении.

Все описанные моменты приводят к частичному отбору мощности 4-тактного двигателя.

К минусам также можно отнести увеличение периода разгона автомобиля в сравнении с 2-тактными моторами и необходимость регулировки тепловых зазоров клапанов.

Несмотря на наличие некоторых недостатков, очевидные достоинства четырехтактных силовых агрегатов являются неоспоримыми.

Особенности работы системы смазки четырехтактного мотора

В конструкцию четырехтактного силового агрегата включен масляный картер с поддоном, в котором постоянно находится смазочная жидкость на определенном уровне. При помощи масляного насоса моторная смазка поступает в систему и распределяется по внутренним поверхностям стенок цилиндров.

Тонкая масляная пленка существенно уменьшает силу трения контактирующих подвижных элементов. Кольца маслосъемные тщательно отводят моторное масло от камеры сгорания.

Благодаря меньшим нагрузкам, испытываемым 4-тактным двигателем, обеспечивается систематическое поступление смазочного материала в требуемых объемах на трущиеся поверхности рабочих деталей и узлов. За счет этого ресурс двигателя существенно увеличивается. Полную замену машинного масла следует производить один раз в сезон.

Чтобы предотвратить возможные утечки моторного масла из ДВС во время эксплуатации силового агрегата, необходимо регулярно замерять количество смазочной жидкости в картере при помощи специального маслозамерного щупа.

На современных моделях автомобилей производители устанавливают специальные контрольные датчики, при помощи которых производятся проверка уровня машинной смазки и незамедлительное информирование водителя о потребности полной замены смазочного материала.

Требования, предъявляемые к моторным маслам для четырехтактного двигателя

В связи с конструкционными особенностями 4-тактных моторов смазочные материалы, используемые в смазочной системе, должны обладать определенными характеристиками и уровнями качества в соответствии с предъявляемыми требованиями:

При соблюдении вышеперечисленных пунктов смазочная жидкость будет правильно подобрана. Выбранное моторное масло с успехом защитит детали от износа, будут созданы все необходимые условия для долгой и безотказной работы четырехтактного силового агрегата.

Источник

Четырехтактный двигатель — как он работает

Оставить комментарий / Информация о классическом автомобиле / Автор Роберт Шолем

Когда мы смотрим на историю автомобиля, мы можем вернуться к 1769 году. Инженер Фребюинча Николя Жозеф Кюньо изготовил трехколесный велосипед с паровым двигателем, который разгонялся до двух миль в час, но многие будут утверждать, что это не был автомобиль. Давайте посмотрим, откуда взялись двухтактные и четырехтактные двигатели.

Многие утверждают, что первый настоящий автомобиль был газовым, и для этого нужно обратиться к двум немецким изобретателям, которые по иронии судьбы подали патенты в один и тот же день в 1886 году в двух разных городах и никогда раньше не встречались. Этими двумя мужчинами были Карл Фридрих Бенц и Готлиб Даймлер. Карл Бенц был первым, кто соединил двигатель внутреннего сгорания с интегрированным трехколесным шасси. Моторизованная повозка Готлиба Даймлера, которую он изобрел вместе с Вильгельмом Майбахом, была первым четырехколесным автомобилем с первым высокоскоростным бензиновым двигателем.

Если кто-то утверждает, что первый настоящий автомобиль был бензиновым, важно знать, когда был произведен первый бензиновый двигатель, и не менее важно, как он работает.

Продавец по имени Николаус Огюст Отто узнал о двигателе внутреннего сгорания, построенном в 1860 году Жаном Жозефом Этьеном Ленуаром. Этот двигатель черпал энергию за счет воспламенения газа, полученного из угля. Во время испытаний двигателя Отто обнаружил эффекты сжатия топлива во время воспламенения. Это было рождение цикла Отто или, лучше сказать, четырехтактного двигателя.

В 1864 году Николаус Отто и Ойген Ланген открыли первую компанию по производству двигателей внутреннего сгорания. На заводе не хватило места, и в 1869 году его перевели в город Дойц, Германия, где компания была переименована в The Deutz Gas Engine Manufacturing Company. В 1872 году Готлиб Даймлер был техническим директором, а Вильгельм Майбах – руководителем отдела проектирования двигателей. Даймлер был оружейником, работавшим над двигателем Ленуара. К 1876 году Отто и Лангену удалось создать первый двигатель внутреннего сгорания, который сжимал топливную смесь перед сгоранием с гораздо более высокой эффективностью, чем любой двигатель, созданный до того времени.

Даймлер и Майбах оставили работу на заводе по производству двигателей и в 1883 году разработали первый высокоскоростной двигатель Отто. В 1885 году они выпустили первый автомобиль, оснащенный двигателем Отто. Daimler Reitwagen использовал систему зажигания с горячей трубкой и топливо, известное как Ligroin, чтобы стать первым в мире автомобилем с двигателем внутреннего сгорания. В нем использовался четырехтактный двигатель, основанный на конструкции Отто. В следующем году Карле Бенц выпустил автомобиль с четырехтактным двигателем, который считается первым автомобилем.

В 1884 году компания Отто, известная в то время как компания, разработала электрическое зажигание и карбюратор. В 1890 году Даймлер и Майбах создали компанию, известную как Daimler Motoren Gesellschaft. В конце концов эта компания превратилась в тот Daimler-Benz, который мы знаем сегодня.

Теперь, когда мы немного коснулись истории автомобиля и начала двигателя внутреннего сгорания, пришло время пройтись по «Циклу Отто» или тому, что такое четыре такта двигателя внутреннего сгорания.

A  четырехтактный 9Двигатель 0022 (также четырехтактный ) — это двигатель, в котором поршень совершает четыре отдельных хода при вращении коленчатого вала. Под ходом понимается полный ход поршня по цилиндру в любом направлении. Четыре отдельных такта называются:

1. Впуск : Также известен как всасывание или всасывание. Этот ход поршня начинается в верхней мертвой точке (ВМТ) и заканчивается в нижней мертвой точке (НМТ). В этом такте впускной клапан должен быть в открытом положении, в то время как поршень втягивает воздушно-топливную смесь в цилиндр, создавая разрежение в цилиндре за счет своего движения вниз. Поршень движется вниз, поскольку воздух всасывается за счет движения вниз против поршня.

2. Сжатие : Этот ход начинается в НМТ или сразу в конце такта всасывания и заканчивается в ВМТ. В этом такте поршень сжимает топливовоздушную смесь, готовясь к воспламенению во время рабочего такта (ниже). На этом этапе закрыты впускной и выпускной клапаны.

3. Горение : Также известно как питание или воспламенение. Это начало второго оборота четырехтактного цикла. В этот момент коленчатый вал совершил полный оборот на 360 градусов. Пока поршень находится в ВМТ. (конец такта сжатия) сжатая воздушно-топливная смесь воспламеняется свечой зажигания (в бензиновом двигателе) или теплом, выделяемым при высокой степени сжатия (в дизельных двигателях), принудительно возвращая поршень в НМТ. Этот ход производит механическую работу двигателя по вращению коленчатого вала.

4. Выхлоп : Также известен как выпуск. Во время такта выпуска поршень снова возвращается из НМТ. в Т.Д.С. пока выпускной клапан открыт. Это действие вытесняет отработавшую топливно-воздушную смесь через выпускной клапан.

Преимущества и недостатки четырехтактного двигателя

Говоря о двигателях внутреннего сгорания, четырехтактный двигатель не является единственной конструкцией. Многое из того, что мы описали выше, может быть достигнуто всего двумя ударами. Итак, если вы можете добиться аналогичного результата за два такта, четырехтактный двигатель действительно является самым эффективным. Ниже мы перечислим преимущества и недостатки четырехтактного двигателя по сравнению с двухтактным двигателем.

Преимущества четырехтактного двигателя

1. Больше крутящего момента: Как правило, четырехтактные двигатели всегда имеют больший крутящий момент по сравнению с двухтактным двигателем при низких оборотах. Хотя двухтактные двигатели обеспечивают более высокий крутящий момент при более высоких оборотах.
2. Повышенная топливная экономичность: четырехтактные двигатели имеют большую топливную экономичность, чем двухтактные, поскольку топливо расходуется один раз за каждые 4 такта.
3. Меньше загрязнения: Поскольку мощность вырабатывается один раз каждые 4 такта и в топливо не добавляется масло или смазка; Четырехтактный двигатель меньше загрязняет окружающую среду.
4. Больше долговечности: Все мы знаем, что чем больше работает двигатель, тем быстрее он изнашивается. Двухтактные двигатели рассчитаны на высокие обороты. Если двигатель может работать на 10000 об/мин до того, как он изнашивается; четырехтактный двигатель с частотой вращения 100 об/мин будет работать в течение 100 минут, а двухтактный двигатель с более высокой частотой вращения 500 об/мин будет работать всего 20 минут.
5. Без добавления масла: В промежуточной смазке нуждаются только движущиеся части. Как упоминалось выше, в топливо не добавляется дополнительное масло или смазка.

Недостатки четырехтактного двигателя

1. Сложная конструкция: Четырехтактный двигатель имеет сложные клапанные механизмы, приводимые в действие и управляемые шестернями и цепью. Кроме того, есть много деталей, о которых нужно беспокоиться, что затрудняет устранение неполадок.
2. Менее мощный: Поскольку мощность передается каждые 2 оборота коленчатого вала (4 такта), следовательно, четырехтактный двигатель менее мощный.
3. Дорого: Четырехтактный двигатель состоит из значительно большего количества деталей, чем двухтактный. Таким образом, они часто требуют ремонта, который приводит к большим расходам.

Итак, в зависимости от использования, разные двигатели лучше всего подходят для разных целей. Однако, когда мы говорим об автомобиле, ничто не может по-настоящему заменить четырехтактный двигатель.

 

Джейми Паппас

Четырехтактный двигатель-Wikiwand

• Введение Четырехтактный двигатель
• ИСТОРИЯ КИКЛИАТИКИНГОН ЦИКЛИАЛЕСЕ ЦИКА отношение поршня к ходу поршня Клапанный механизм Клапанный зазорЭнергетический баланс
• См. также
• Примечания
• Ссылки
• Общие источники
• Внешние ссылки

Уважаемый Wikiwand AI, давайте будем краткими, резюмируем эту тему, как будто мне…

Десять лет 90 или a7 студент колледжа

A четырехтактный (также четырехтактный ) двигатель представляет собой двигатель внутреннего сгорания (ВС), в котором поршень совершает четыре отдельных хода при вращении коленчатого вала. Под ходом понимается полный ход поршня по цилиндру в любом направлении. Четыре отдельных штриха называются:

1. Впускной : Также известен как всасывающий или всасывающий. Этот ход поршня начинается в верхней мертвой точке (ВМТ) и заканчивается в нижней мертвой точке (НМТ). В этом такте впускной клапан должен быть в открытом положении, в то время как поршень втягивает воздушно-топливную смесь в цилиндр, создавая разрежение в цилиндре за счет своего движения вниз. Поршень движется вниз, поскольку воздух всасывается за счет движения вниз против поршня.
2. Сжатие : Этот ход начинается в НМТ или только в конце такта всасывания и заканчивается в ВМТ. В этом такте поршень сжимает топливовоздушную смесь, готовясь к воспламенению во время рабочего такта (ниже). На этом этапе закрыты впускной и выпускной клапаны.
3. Горение : Также известно как питание или воспламенение. Это начало второго оборота четырехтактного цикла. В этот момент коленчатый вал совершил полный оборот на 360 градусов. Пока поршень находится в ВМТ. (конец такта сжатия) сжатая воздушно-топливная смесь воспламеняется свечой зажигания (в бензиновом двигателе) или теплом, выделяемым при высокой степени сжатия (в дизельных двигателях), принудительно возвращая поршень в НМТ. Этот ход производит механическую работу двигателя по вращению коленчатого вала.
4. Выхлоп : Также известен как выпуск. Во время такта выпуска поршень снова возвращается из НМТ. в Т.Д.С. пока выпускной клапан открыт. Это действие вытесняет отработавшую топливно-воздушную смесь через выпускной клапан.

Четырехтактный цикл, используемый в бензиновых/бензиновых двигателях: впуск (1), сжатие (2), мощность (3) и выпуск (4). Правая синяя сторона — это впускное отверстие, а левая коричневая сторона — выпускное отверстие.