Двигатель внутреннего сгорания. Большая энциклопедия техники
Двигатель внутреннего сгорания
Двигатель внутреннего сгорания – тепловой двигатель, в котором при сгорании топлива происходит превращение определенной части химической энергии в механическую.
Бурное развитие науки и техники в XVIII—XIX вв. диктовало необходимость создания нового источника преобразования энергии, который нашел бы применение в промышленных масштабах. Попытки создания подобного устройства были предприняты многими учеными и конструкторами. Но право первенства принадлежит Э. Ленуару, который в 1860 г. сконструировал аппарат, получивший название «двигатель внутреннего сгорания». Но этому открытию предшествуют многочисленные труды многих исследователей, каждый из которых внес свой вклад в общее дело.
В конце XVIII в. Филипп Лебон открыл светильный газ, вскоре им был получен патент на получение и применение этого газа. Это изобретение открыло новое направление в развитии осветительной техники.
Лампы на основе светильного газа сразу же создали конкуренцию парафиновым свечам, которые в то время использовались в целях освещения. Интересным является тот факт, что Филипп Лебон с детства страдал фобией: он панически не переносил темноту, поэтому открытие им светильного газа можно считать подарком судьбы для самого ученого. В 1801 г. Лебоном был получен патент на моделирование и конструкцию газового двигателя. Принцип работы этого двигателя основывался на способности смеси из светильного газа и воздуха взрываться при воспламенении с выделением большого количества тепловой энергии. По замыслам Лебона, полезная работа могла осуществляться не только за счет тепловой энергии, но и благодаря энергии расширяющихся газов в процессе их горения. По своей сути двигатель Лебона являлся прототипом двигателя внутреннего сгорания, но преждевременная кончина испытателя не позволила ему довести свои замыслы до конца. После смерти Лебона на протяжении нескольких десятилетий многие естествоиспытатели предпринимали попытки создания двигателя внутреннего сгорания на основе светильного газа.
Согласно другому мнению, все изложенные факты были подлинными, и решение судьи было вполне справедливым.
Но, так или иначе, представители Франции выиграли эту судебную тяжбу, и Отто пришлось отказаться от монопольного права выпуска четырехтактного двигателя внутреннего сгорания. Это событие имело огромное значение для дальнейшего развития научно-технического прогресса, так как теперь право производить и продавать новый вид двигателей принадлежало не одной стране, а следовательно, исключалось монопольное господство той или иной державы на мировом рынке.
Классификация двигателей внутреннего сгорания основывается на нескольких принципах.
1. По виду используемого топлива существуют:
1) газовые;
2) жидкостные двигатели внутреннего сгорания.
2. По характеру рабочего цикла имеют место:
1) двухтактные двигатели, т.
е. рабочий цикл совершается за два хода поршня, или один оборот коленчатого вала;
2) четырехтактные двигатели, т. е. рабочий цикл совершается за четыре хода поршня, или два оборота коленчатого вала;
3) двигатели внутреннего сгорания непрерывного действия.
3. В зависимости от способа преобразования энергии существуют:
1) реактивные;
2) турбинные;
3) поршневые;
4) комбинированные двигатели внутреннего сгорания.
4. По типу смесеобразования различают двигатели внутреннего сгорания с:
1) внутренним;
2) внешним смесеобразованием. Принцип действия двигателей внутреннего сгорания удобнее всего рассмотреть на примере поршневого двигателя. Основными действующими элементами данного устройства являются кривошипно-шатунный механизм, механизм газораспределения, охладительная, смазочная системы, система зажигания и система питания. Кривошипно-шатунный механизм представлен коленчатым валом, поршнем, шатуном и цилиндром. При перемещении поршня из крайнего верхнего положения в крайнее нижнее положение происходит расширение нагревающихся газов, что влечет за собой увеличение их давления на поршень.
Возвратно-поступательное движение поршня приводит коленчатый вал во вращательное движение. Благодаря функционированию механизма газораспределения происходит поступление в цилиндр горючей смеси и удаление из цилиндра продуктов, образующихся при сгорании данной смеси. Охладительная система необходима для поддержания оптимальной температуры, при которой происходит работа двигателя внутреннего сгорания. Смазочная система способствует уменьшению трения между соприкасающимися элементами двигателя внутреннего сгорания. Система зажигания осуществляет воспламенение горючей смеси. Система питания производит приготовление и направление горючей смеси в цилиндр. Итак, создание двигателя внутреннего сгорания стало важным событием в развитии технического прогресса.
Данный текст является ознакомительным фрагментом.
Распознайте своего внутреннего критика
Распознайте своего внутреннего критика
Внутренний критик может проявлять себя в разных формах: оставшийся в памяти голос (возможно, отца или другого авторитетного человека), воспоминание о совершенной в прошлом ошибке, сосание под ложечкой и т.
Лекарственные препараты для внутреннего употребления
Лекарственные препараты для внутреннего употребления К лекарственным препаратам для внутреннего употребления, необходимым в домашней аптечке, относятся обезболивающие, сердечные, спазмолитические, успокаивающие, энтеросорбенты, пищеварительные ферменты,
Камера сгорания
Камера сгорания Камера сгорания – замкнутое пространство, предназначенное для сжигания газообразного, жидкого, твердого топлива. Камеры сгорания бывают периодического действия – для поршневых 2– и 4-тактных двигателей внутреннего сгорания (ДВС), а также непрерывного
Системы внутреннего холодного и горячего водоснабжения
Системы внутреннего холодного и горячего водоснабжения
Системы внутреннего холодного и горячего водоснабжения следует испытывать гидростатическим или манометрическим методом.
Давление при гидростатическом методе испытания должно устанавливаться в полтора раза
Упражнение «Остановка внутреннего диалога»
Упражнение «Остановка внутреннего диалога» Нижеприведенные приемы не нужно практиковать все сразу. Делайте перерывы после каждого из них. Не спешите, проверяйте, что у вас получается лучше, а что хуже. В конечном итоге вы сможете выбрать те приемы, которые подходят вам, и
Устройство вашего внутреннего мира
Устройство вашего внутреннего мира Теперь об устройстве вашего внутреннего мира. Что это такое? Для того чтобы понять ваш собственный мир до конца, вам потребуется немало времени, но это индивидуально, можно избежать многолетних самокопаний, чтобы разобрать, что и почему
5 фактов о ДВС, которые будут интересны всем водителям
Двигатель внутреннего сгорания заставляет груду железа и пластика перемещаться в пространстве.
Но как и за счет чего ДВС это делает?- ДВС
- факты
27.02.2022
Источник:Autonews — РБК
- Поделиться на facebook
- Поделиться на whatsapp
- Поделиться на general
- Поделиться на general
- Поделиться на twitter
- Поделиться на email
- Поделиться на OK
- Поделиться на VK
- Поделиться на talkbacks
Двигатель внутреннего сгорания, или сокращенно ДВС, — это «сердце» большинства современных автомобилей. И не только машин, но также мотоциклов, кораблей, тепловозов, самолетов и даже масштабных моделей транспортных средств.
Что такое ДВС
ДВС — это пока основной вид двигателей транспортных средств, тепловая машина, преобразующая химическую энергию топлива в механическую работу. Сжигая горючее во внутренних камерах, двигатель внутреннего сгорания освобождает энергию, а затем преобразует ее во вращательное движение. Оно, в свою очередь, раскручивает колеса или лопасти.
Двигатели внутреннего сгорания принято делить на несколько основных типов:
• Поршневой двигатель внутреннего сгорания;
• Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания:
• Газотурбинный двигатель внутреннего сгорания.
Основным типом ДВС является классический поршневой двигатель, поэтому преимущественно речь дальше пойдет о нем.
Как создавался ДВС
Двигатель внутреннего сгорания стар как мир. История создания этой машины тесно связана с паровыми двигателями, то есть двигателями внешнего сгорания.
Паровые двигатели, применяемые в XVIII веке, были громоздкими и слабыми, с чрезвычайно низким коэффициентом полезного действия. Тепло от сгорания топлива в них использовалось для нагрева жидкости, а та в свою очередь, превращалась в пар и совершала работу. Звучит красиво, а что на деле? По факту практический КПД, то есть эффективность преобразования энергии, обычно составлял от 1 до 8%. Уже тогда было ясно — систему нужно улучшать. Зачем сжигать горючее вне мотора, не лучше ли делать это прямо в нем?
Попытки создания ДВС начались намного раньше, чем вы можете себе представить, — еще в XVII веке.
В 1678 году голландский математик Христиан Гюйгенс создал примитивный ДВС, работающий… на порохе. Идея получила развитие: экспериментаторы в различных странах шли по схожему пути, но далеко не все из них попали в историю.
Доподлинно известно, что в 1794 году Робертом Стритом был запатентован двигатель внутреннего сгорания на жидком топливе. Построен первый рабочий прототип. В 1807 году француз Нисефор Ньепс разработал твердотельный ДВС, работающий на порошке пиреолофора. С прототипом лично ознакомился Наполеон Бонапарт. В том же году Франсуа Исаак де Риваз создал поршневой ДВС, работающий на газообразном водороде — этот мотор получил поршневую группу и искровое зажигание.
Многие изобретатели приложили руку к сознанию двигателя внутреннего сгорания, но первым коммерчески успешным проектом стало детище французского изобретателя из Бельгии Жана Этьена Ленуара. К 1864 году он продал свыше 1 400 своих двигателей и неплохо на этом нажился.
Первый автомобильный ДВС в привычном понимании был создан в 1885 году Карлом Бенцем — мотор использовался на автомобиле Benz Patent-Motorwagen.
Устройство поршневого ДВС
Традиционный поршневой двигатель внутреннего сгорания — чрезвычайно сложная система. Однако основных деталей у классического ДВС не так уж и много. Без этих элементов работа двигателя внутреннего сгорания невозможна:
• блока цилиндров — механической основы мотора;
• головки блока цилиндров;
• поршней;
• шатунов;
• коленчатого вала;
• распределительного вала с кулачками;
впускных и выпускных клапанов;
свечей зажигания*.
* — на самом деле деталей значительно больше, но рассказать о каждой из них в рамках короткой статьи не представляется возможным.
Принципы работы ДВС
Все классические ДВС работают по схожему принципу. В процессе их работы энергия вспышки топлива, то есть тепловая энергия, преобразуется в энергию механическую. Обычно это происходит следующим образом:
1. Когда поршень в цилиндре движется вниз, открывается впускной клапан. В цилиндр поступает топливовоздушная смесь.
2. Поршень поднимается, а выпускной клапан закрывается.
Поршень сжимает топливовоздушную смесь и доходит до верхней мертвой точки.
3. На свече зажигания возникает искра, топливовоздушная смесь мгновенно сгорает, выделяя большой объем газов. Под их действием поршень устремляется вниз.
4. Открывается выпускной клапан и выхлопные газы выдавливаются в выпускной коллектор.
Четырехтактный двигатель
В четырехтактном моторе происходит четыре непрерывных последовательных стадии:
1. Впуск (наполнение цилиндра смесью).
2. Сжатие.
3. Рабочий ход или сгорание.
4. Выпуск отработавших газов.
Двухтактный двигатель
Но бывают и иные моторы — двухтактные. Они работают немного по-другому и применяются, как правило, на мототехнике и бензиновых инструментах вроде бензопил. Что происходит в них?
1. Когда поршень движется снизу-вверх, в камеру сгорания поступает топливо. Сжатая поршнем топливовоздушная смесь поджигается искрой.
2. Смесь загорается и поршень устремляется вниз. Открывается доступ к выпускному коллектору и из цилиндра выходят продукты сгорания.
Разница в том, что тактов всего два: на первом одновременно происходит впуск и сжатие, а на втором — опускание поршня и выпуск продуктов сгорания из коллектора.
Какие еще бывают ДВС
Помимо поршневых двигателей внутреннего сгорания создано немало иных разновидностей ДВС — роторные, газотурбинные, реактивные, турбореактивные и бесчисленное множество их модификаций. Чем они отличаются?
• Газотурбинные ДВС
Если в традиционных поршневых ДВС работа расширения газообразных продуктов сгорания преобразуется во вращательное движение коленчатого вала, то в газотурбинных работа расширения продуктов сгорания воспринимается рабочими лопатками ротора, а в реактивных используется реактивное давление, возникающее при истечении продуктов сгорания из сопла. Все эти типы ДВС объединяет одно — во время работы они внутри себя сжигают топливо.
• Роторные ДВС
Крайне необычные моторы, которые можно встретить даже на серийных машинах. Первый роторно-поршневой мотор был создан немецким инженером Феликсом Ванкелем в 1957 году.
Этот ДВС внешне совершенно не похож ни на один традиционный поршневой мотор.
Двигатель Ванкеля состоит из корпуса, камеры сгорания, впускного и выпускного окон, неподвижной шестерни, зубчатого колеса, ротора, вала и свечи зажигания. Ротор на эксцентриковом валу приводится в действие силой давления газов в результате сгорания топливовоздушной смеси. Он вращается относительно статора посредством шестерен. Когда ротор совершает эксцентричные круговые движения, его грани соприкасаются с внутренней поверхностью камеры сгорания. Таким образом создаются три изолированные камеры, в которых попеременно сжигается топливо. Вращающийся ротор передает крутящий момент на трансмиссию.
5 интересных фактов о ДВС
ДВС может работать на альтернативном топливе
Современные ДВС принято делить на два основных типа по применяемому топливу — бензиновые и дизельные. Однако сама история создания двигателей внутреннего сгорания позволяет понять: сжигать в таких моторах можно многие виды горючего — от различных газов до всевозможных растворителей и спиртов.
Главное — испарить их и подмешать воздух в нужных пропорциях.
Наиболее распространенные альтернативы бензину и дизелю — пропан-бутан и метан, но можно использовать даже «гремучую смесь» — водород с кислородом. И это далеко не все: почти любая современная машина с ДВС способна ездить на смеси бензина с этанолом или на чистом этаноле, то есть спирте, получаемом экологически чистым путем. Поедет бензиновый автомобиль и на различных растворителях. К примеру, запустить ДВС можно на обычном сольвенте из хозяйственного магазина — с помощью этой жидкости обычно осуществляют чистку топливной системы.
ДВС выживет в космосе и под водой (если очень постараться)
Двигатель внутреннего сгорания можно заставить работать даже в космосе. Все, что для этого требуется, — обеспечить подачу кислорода для создания топливовоздушной смеси. При соблюдении этого нехитрого условия ДВС может запуститься и работать даже под водой. Для него нет ничего невозможного.
ДВС действительно плох
Несмотря на всю свою технологичность и сложность, по уровню КПД бензиновый ДВС недалеко ушел от парового мотора. Эффективность этих агрегатов оставляет желать лучшего. Коэффициент полезного действия в среднем варьируется в диапазоне от 20 до 25%.
Иными словами, при сжигании условных 10 литров бензина лишь около трех литров выполняют полезное действие. Все остальное горючее тратится на тепловые и механические потери. С этой точки зрения дизельные движки намного круче: их КПД достигает 40%. Но и их век уже прошел.
Отказ от ДВС неизбежен
Одну из причин грядущего отказа от двигателей внутреннего сгорания мы уже раскрыли — это низкий КПД. Но есть и еще один немаловажный момент — влияние на экологию. Поскольку почти все ДВС работают на невозобновляемых ресурсах (бензине, дизеле, нефтяном газе), отказ от них жизненно необходим.
По данным специалистов, мировой запас нефти составляет 1,726 трлн баррелей, которых хватит при нынешнем уровне потребления немногим более чем на 50 лет. Из нефти делают не только топливо. Она — основа синтетических каучуков, пластиков, еды, тканей, шампуней и даже аспирина. Всего того, без чего жизнь человека уже практически невозможна.
Несмотря на многоступенчатую очистку продуктов сгорания, ДВС выбрасывают в атмосферу колоссальные объемы вредных веществ. В процессе работы двигатели внутреннего сгорания выделяют углеводородные соединения, монооксид углерода (угарный газ), оксид азота и диоксид азота, диоксид серы, а также копоть. Ежегодно ДВС выбрасывают в окружающую среду около 60 млн тонн оксидов серы и примерно 200 млн тонн сажи. Количество выброшенных в атмосферу окисей азота, соединений свинца, углеводородов исчисляется миллионами тонн. Это убивает Землю.
ДВС будет актуален на протяжении десятилетий
Мировые автопроизводители уже объявили о скором отказе от ДВС. В частности, сделали это Mercedes-Benz и Audi. К 2035 году во всех экономически развитых странах продажа новых машин с моторами на углеводородах будет законодательно запрещена. А через 23 года по Европе нельзя будет ездить на обычной машине с нормальным двигателем внутреннего сгорания.
В ряде государств, к примеру, в соседней Норвегии, отказ случится даже раньше — население этой страны еще несколько лет назад сделало выбор в пользу электрокаров. В 2025 году в силу должны вступить новые европейские экологические стандарты Евро-7, которые фактически похоронят ДВС.
Уже прошел в Европе и век дизелей — в 2021 году на рынке ЕС они уступили по продажам моделям на электрической тяге. Но это совсем не значит, что ДВС в обозримом будущем исчезнут. В развивающихся странах отказ от ДВС пока в принципе невозможен. Моторы на углеводородах будут использоваться там на протяжении как минимум нескольких десятилетий. В том числе в портативных генераторах, всевозможных инструментах и на транспортных средствах. Продолжат повсеместно использовать ДВС на воздушных судах и кораблях, по крайней мере в составе гибридных силовых установок.
- Поделиться на facebook
- Поделиться на whatsapp
- Поделиться на general
- Поделиться на general
- Поделиться на twitter
- Поделиться на email
- Поделиться на OK
- Поделиться на VK
- Поделиться на talkbacks
Читайте также
- В Европе ставят крест на Volkswagen Polo и других «бюджетниках»
- Зачем Китай скупает технологии бензиновых двигателей
- «Дороги назад нет».
Как Европа решила заглушить бензиновые двигатели - Глава Stellantis требует отменить Euro 7 и защитить Европу от китайских машин
- Евро-7 — это конец для двигателя внутреннего сгорания?
Комментарии, содержащие оскорбления и человеконенавистнические высказывания, будут удаляться.
Пожалуйста, обсуждайте статьи, а не их авторов.
Статьи можно также обсудить в Фейсбуке
Выбор читателя
Ведущая радио «Рэка» победила рак. Что привело к болезни
Розовая мечта: возможны ли сейчас переговоры России и Украины?
Тайный исход еврейских детей и их борьба за Израиль
Пять оригинальных блюд из куриного филе. Весь обед из курицы
Нужны ли в Израиле новые репатрианты и где их место
Борис Акунин: Путину отступать некуда. Все мосты сожжены…
Назван лучший фильм всех времен и народов. Вы его не видели
Вслед за старшим: младший сын Тины Тернер найден мертвым
Двигатель внутреннего сгорания Определение и значение
- Основные определения
- Тест
- Примеры
- Британский
- Научный
- Культурный
Показывает уровень сложности слова.
Сохрани это слово!
Показывает уровень оценки в зависимости от сложности слова.
сущ.
двигатель с одним или несколькими рабочими цилиндрами, в котором процесс сгорания происходит внутри цилиндров.
ВИКТОРИНА
ВЫ ПРОЙДЕТЕ ЭТИ ВОПРОСЫ ПО ГРАММАТИКЕ ИЛИ НАТЯНУТСЯ?
Плавно переходите к этим распространенным грамматическим ошибкам, которые ставят многих людей в тупик. Удачи!
Вопрос 1 из 7
Заполните пропуск: Я не могу понять, что _____ подарил мне этот подарок.
Происхождение двигателя внутреннего сгорания
Впервые записано в 1880–1885 гг.
Слова рядом с двигателем внутреннего сгорания внутреннее обращение, внутреннее ухо, внутренняя энергия, внутреннее изгнание
Dictionary.com Полный текст Основано на словаре Random House Unabridged Dictionary, © Random House, Inc. 2022
Как использовать двигатель внутреннего сгорания в предложении
Еще более поразительно, что молодой автопроизводитель стремился положить конец господству крупнейших мировых автопроизводителей и вытеснить фундаментальную транспортную технологию современной эпохи, двигатель внутреннего сгорания.
Безумная поездка Tesla под управлением Илона Маска|Джон Гертнер|27 августа 2021 г.|Washington Post
Они также не сказали, произвел ли Oshkosh переход на трансмиссию, заменив двигатель внутреннего сгорания и трансмиссию на электрические детали, или сколько это будет стоить.
Производитель электромобилей Workhorse подает в суд на Почтовую службу, чтобы приостановить контракт на грузовики|Jacob Bogage|16 июня 2021|Washington Post
более высокая покупная цена, но со временем сэкономит деньги Почтовой службы на топливе и обслуживании.
В грузовиках USPS нет подушек безопасности и кондиционеров. Они получают 10 миль на галлон. И они были революционными.|Jacob Bogage|24 мая 2021|Washington Post
Прямо сейчас мы находимся в ситуации, когда ученые-естественники изучают науку об изменении климата, но студенты-инженеры в Испании все еще изучают внутренние -двигатель внутреннего сгорания, как если бы он все еще был жизнеспособным через несколько лет.
Неожиданное изменение климата меняет образование в колледжах|Сиара Ньюджент|16 апреля 2021 г.|Время
Компании, в том числе GM и Daimler, получают признание за то, что претерпевают метаморфозы, хотя они потратили более века, основывая методы производства, труда и розничной торговли на двигателе внутреннего сгорания.
Бум запасов электромобилей почти закончился?|Верн Копытофф|19 декабря 2020|Fortune
Реактивный двигатель мгновенно принес два преимущества по сравнению с воздушными винтами: он удвоил скорость и стал намного надежнее.
Рейс 8501 Задает вопрос: современные самолеты слишком автоматизированы, чтобы летать?|Клайв Ирвинг|4 января 2015 г.|DAILY BEAST Двигатель Whitney F135 загорелся.
Новый американский реактивный самолет-невидимка не сможет стрелять из пушки до 2019 года|Дэйв Маджумдар|31 декабря 2014 года|DAILY BEAST
Техас также начал становиться двигателем экономического роста.
Останется ли Техас техасским?|Дэвид Фонтана|29 декабря, 2014|DAILY BEAST
Уменьшите огонь до 325°F и продолжайте готовить, пока внутренняя температура не покажет 140°F на термометре.
Приготовьте жареную свиную вырезку с клюквой по рецепту Карлы Холл|Карла Холл|24 декабря 2014 г.|DAILY BEAST
В результате система не была открыта для альтернатив извне и не имела внутренних стимулов для инноваций.
Ваша местная школа не должна быть отстойной|Майкл С. Рот|17 декабря 2014 г.|DAILY BEAST
Под внутренним давлением его усы встали дыбом, а лицо покраснело.
The Bondboy|George W. (George Washington) Ogden
Это был всего лишь паровоз, тянущий поезд к станции, чтобы увезти пассажиров.
Смешная свинья Сквинти|Ричард Барнум
«Mon pauvre petit, вы проголодались», — сказал Аристид, неся его к машине, которую трясло от лязгающего двигателя.
Веселые приключения Аристида Пужоля|Уильям Дж.
ЛоккС другой стороны к машинному отделению примыкает конюшня, где держат пять великолепных лошадей.
Бирмингемский словарь Шоуэлла | Томас Т. Харман и Уолтер Шоуэлл
Огромный паровоз, чудесные вагоны, внушительная охрана, занятые носильщики и шумная станция.
Пятьдесят лет железнодорожной жизни в Англии, Шотландии и Ирландии | Джозеф Татлоу
Определения двигателя внутреннего сгорания из Британского словаря
двигатель внутреннего сгорания
сущ.
тепловой двигатель, в котором тепло обеспечивается за счет сжигания топлива в рабочей жидкости (обычно в воздухе)
Collins English Dictionary — Complete & Unabridged 2012 Digital Edition © William Collins Sons & Co. Ltd., 1979, 1986 © HarperCollins Publishers 1998, 2000, 2003, 2005, 2006, 2007, 2009, 2012
Научные определения двигателя внутреннего сгорания
двигатель внутреннего сгорания
[ ĭn-tûr′nəl-kəm-bŭs′chən ]
Двигатель, топливо которого сжигается внутри самого двигателя, а не во внешней печи или горелке.
Научный словарь American Heritage® Авторские права © 2011. Опубликовано издательством Houghton Mifflin Harcourt Publishing Company. Все права защищены.
Культурные определения двигателя внутреннего сгорания
двигатель внутреннего сгорания
Любой двигатель, работающий на сжигании топлива внутри него (например, стандартный автомобильный двигатель). Двигатели внутреннего сгорания обычно сжигают ископаемое топливо и поэтому являются основным источником загрязнения воздуха. (См. смог.)
Новый словарь культурной грамотности, третье издание Авторское право © 2005 г., издательство Houghton Mifflin Harcourt Publishing Company. Опубликовано издательством Houghton Mifflin Harcourt Publishing Company. Все права защищены.
Двигатель внутреннего сгорания в сравнении с электродвигателем
Они встречаются во многих предметах повседневного обихода, таких как электрические зубные щетки, стиральные машины и кофеварки. Электромобили, в частности, еще больше привлекают внимание к электродвигателям. Им также приходится конкурировать с обычными двигателями внутреннего сгорания.Но в чем разница между этими двумя типами накопителей? Мы разобрались в этом вопросе и предоставим вам ответы в этой статье.
Двигатель внутреннего сгорания
Двигатель внутреннего сгорания состоит из следующих компонентов: камера сгорания, впускной и выпускной клапаны, поршень, шатун, коленчатый вал и, если применимо, свеча зажигания. Четыре шага должны быть выполнены для того, чтобы заставить автомобиль ездить.
1. Всасывание : Поршень движется вниз в камере сгорания и всасывает воздушно-бензиновую смесь (в случае дизельного топлива только воздух) через впускной клапан в камеру сгорания.
2. Сжатие : Поршень движется вверх и, таким образом, сжимает поступившую смесь или воздух. Впускной и выпускной клапаны закрыты, чтобы ничего не вытекало.
3. Операция : Если давление достаточно высокое, свеча зажигания дает искру, и смесь взрывается. В дизельных автомобилях топливо впрыскивается в камеру сгорания, где оно самовоспламеняется из-за высокого давления и температуры. Взрыв толкает поршень вниз – двигатель работает.
4. Выброс : Поршень снова движется вверх, выпускной клапан открыт, и выхлопные газы выходят.
Двигатель внутреннего сгорания состоит из нескольких поршней, которые крепятся к коленчатому валу с помощью шатуна. Движение, возникающее в результате сгорания топлива, используется для движения автомобиля вперед.
Электродвигатель
Электродвигатель состоит из двух электромагнитов. Корпус, «статор», создает постоянное магнитное поле посредством подключенного постоянного тока. Внутри корпуса находится вращающаяся катушка с железным сердечником: «ротор». Как только через него протекает ток, он также становится магнитным. Как и в случае с обычными магнитами, неодинаковые полюса притягиваются, а равные отталкиваются. Это приводит ротор в движение. Чтобы преобразовать электрическую энергию в кинетическую, ротор в электродвигателе должен постоянно вращаться. Это требует, чтобы два магнита непрерывно отталкивали друг друга. Для этого ротор внутри должен через равные промежутки времени менять полярность. Этого можно достичь двумя способами. Если к ротору подключен постоянный ток, его полярность меняется каждые пол-оборота с помощью контактов. Однако, если на ротор подается переменный ток, эти контакты не нужны. Переменный ток регулярно меняет направление потока. Это, в свою очередь, приводит к автоматическому изменению полярности ротора. Этот тип электродвигателя используется в большинстве электромобилей. Независимо от типа тока движение ротора передается непосредственно на ось и, следовательно, на колеса транспортного средства, тем самым вызывая его движение.
Резюме
Хотя двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель используются для одной цели, их конструкция и режимы работы совершенно разные. При сравнении двух типов привода становятся очевидны преимущества электродвигателя. Электродвигателю требуется меньше (движущихся) частей. Они также менее подвержены износу. Это приводит к снижению затрат на техническое обслуживание. Электродвигатели также работают намного эффективнее, чем двигатели внутреннего сгорания. Это означает, что 80% электроэнергии может быть преобразовано в движение, и только 20% теряется в виде тепла. С другой стороны, с двигателем внутреннего сгорания только около 25% вырабатываемой энергии можно использовать для движения.
Источники изображения:
https://de.wikipedia.org/wiki/Viertaktmotor#/media/Datei:4-Stroke-Engine-with-airflows_numbers.gif
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b4/Animation_einer_Gleichstrommaschine.