Принцип двс: Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) это

Двигатель внутреннего сгорания, ДВС – устройство, работа

В настоящее время двигатель внутреннего сгорания является основным видом автомобильного двигателя. Двигателем внутреннего сгорания (сокращенное наименование – ДВС) называется тепловая машина, преобразующая химическую энергию топлива в механическую работу.

Различают следующие основные типы двигателей внутреннего сгорания: поршневой, роторно-поршневой и газотурбинный. Из представленных типов двигателей самым распространенным является поршневой ДВС, поэтому устройство и принцип работы рассмотрены на его примере.

Достоинствами поршневого двигателя внутреннего сгорания, обеспечившими его широкое применение, являются: автономность, универсальность (сочетание с различными потребителями), невысокая стоимость, компактность, малая масса, возможность быстрого запуска, многотопливность.

Вместе с тем, двигатели внутреннего сгорания имеют ряд существенных недостатков, к которым относятся: высокий уровень шума, большая частота вращения коленчатого вала, токсичность отработавших газов, невысокий ресурс, низкий коэффициент полезного действия.

В зависимости от вида применяемого топлива различают бензиновые и дизельные двигатели. Альтернативными видами топлива, используемыми в двигателях внутреннего сгорания, являются природный газ, спиртовые топлива – метанол и этанол, водород.

Водородный двигатель с точки зрения экологии является перспективным, т.к. не создает вредных выбросов. Наряду с ДВС водород используется для создания электрической энергии в топливных элементах автомобилей.

Устройство двигателя внутреннего сгорания

Поршневой двигатель внутреннего сгорания включает корпус, два механизма (кривошипно-шатунный и газораспределительный) и ряд систем (впускную, топливную, зажигания, смазки, охлаждения, выпускную и систему управления).

Корпус двигателя объединяет блок цилиндров и головку блока цилиндров. Кривошипно-шатунный механизм преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала. Газораспределительный механизм обеспечивает своевременную подачу в цилиндры воздуха или топливно-воздушной смеси и выпуск отработавших газов.

Впускная система предназначена для подачи в двигатель воздуха. Топливная система питает двигатель топливом. Совместная работа данных систем обеспечивает образование топливно-воздушной смеси. Основу топливной системы составляет система впрыска.

Система зажигания осуществляет принудительное воспламенение топливно-воздушной смеси в бензиновых двигателях. В дизельных двигателях происходит самовоспламенение смеси.

Система смазки выполняет функцию снижения трения между сопряженными деталями двигателя. Охлаждение деталей двигателя, нагреваемых в результате работы, обеспечивает система охлаждения. Важные функции отвода отработавших газов от цилиндров двигателя, снижения их шума и токсичности предписаны выпускной системе.

Система управления двигателем обеспечивает электронное управление работой систем двигателя внутреннего сгорания.

Работа двигателя внутреннего сгорания

Принцип работы ДВС основан на эффекте теплового расширения газов, возникающего при сгорании топливно-воздушной смеси и обеспечивающего перемещение поршня в цилиндре.

Работа поршневого ДВС осуществляется циклически. Каждый рабочий цикл происходит за два оборота коленчатого вала и включает четыре такта (четырехтактный двигатель): впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск.

Во время тактов впуск и рабочий ход происходит движение поршня вниз, а тактов сжатие и выпуск – вверх. Рабочие циклы в каждом из цилиндров двигателя не совпадают по фазе, чем достигается равномерность работы ДВС. В некоторых конструкциях двигателей внутреннего сгорания рабочий цикл реализуется за два такта – сжатие и рабочий ход (двухтактный двигатель).

На такте впуск впускная и топливная системы обеспечивают образование топливно-воздушной смеси. В зависимости от конструкции смесь образуется во впускном коллекторе (центральный и распределенный впрыск бензиновых двигателей) или непосредственно в камере сгорания (непосредственный впрыск бензиновых двигателей, впрыск дизельных двигателей). При открытии впускных клапанов газораспределительного механизма воздух или топливно-воздушная смесь за счет разряжения, возникающего при движении поршня вниз, подается в камеру сгорания.

На такте сжатия впускные клапаны закрываются, и топливно-воздушная смесь сжимается в цилиндрах двигателя.

Такт рабочий ход сопровождается воспламенением топливно-воздушной смеси (принудительное или самовоспламенение). В результате возгорания образуется большое количество газов, которые давят на поршень и заставляют его двигаться вниз. Движение поршня через кривошипно-шатунный механизм преобразуется во вращательное движение коленчатого вала, которое затем используется для движения автомобиля.

При такте выпуск открываются выпускные клапаны газораспределительного механизма, и отработавшие газы удаляются из цилиндров в выпускную систему, где производится их очистка, охлаждение и снижение шума. Далее газы поступают в атмосферу.

Рассмотренный принцип работы двигателя внутреннего сгорания позволяет понять, почему ДВС имеет небольшой коэффициент полезного действия — порядка 40%. В конкретный момент времени как правило только в одном цилиндре совершается полезная работа, в остальных – обеспечивающие такты: впуск, сжатие, выпуск.

 

 

Принцип работы ДВС. Рабочие циклы двигателя

На автомобилях устанавливают двигатели внутреннего сгорания (ДВС), у которых топливо сгорает внутри цилиндра. В основу их действия положено свойство газов расширяться при нагревании.

Рассмотрим принцип устройства и работы двигателя внутреннего сгорания, а также его рабочие циклы.

Рабочий цикл четырехтактного бензинового двигателя

Рабочим циклом двигателя называется периодически повторяющийся ряд последовательных процессов, протекающих в каждом цилиндре двигателя и обусловливающих превращение тепловой энергии в механическую работу. Если рабочий цикл совершается за два хода поршня, т.е. за один оборот коленчатого вала, то такой двигатель называется двухтактным.

Автомобильные двигатели работают, как правило, по четырехтактному циклу, который совершается за два оборота коленчатого вала или четыре хода поршня и состоит из тактов впуска, сжатия, расширения (рабочего хода) и выпуска.

Принцип работы ДВС (для просмотра нажмите на кнопку иллюстрации)
Крайние положения поршня, при которых он наиболее удален от оси коленчатого вала или приближен к ней, называются верхней и нижней «мертвыми» точками (ВМТ и НМТ). Подробнее в статье как устроен двигатель внутреннего сгорания.

Впуск. По мере того, как коленчатый вал двигателя делает первый полуоборот, поршень перемещается от ВМТ к НМТ, впускной клапан открыт, выпускной клапан закрыт. В цилиндре создается разряжение, вследствие чего свежий заряд горючей смеси, состоящий из паров бензина и воздуха, засасывается через впускной газопровод в цилиндр и, смешиваясь с остаточными отработавшими газами, образует рабочую смесь.

Сжатие. После заполнения цилиндра горючей смесью при дальнейшем вращении коленчатого вала (второй полуоборот) поршень перемещается от НМТ к ВМТ при закрытых клапанах. По мере уменьшения объема температура и давление рабочей смеси повышаются.

Расширение или рабочий ход. В конце такта сжатия рабочая смесь воспламеняется от электрической искры и быстро сгорает, вследствие чего температура и давление образующихся газов резко возрастает, поршень при этом перемещается от ВМТ к НМТ. В процессе такта расширения шарнирно связанный с поршнем шатун совершает сложное движение и через кривошип приводит во вращение коленчатый вал.

При расширении газы совершают полезную работу, поэтому ход поршня при третьем полуобороте коленчатого вала называют рабочим ходом. В конце рабочего хода поршня, при нахождении его около НМТ открывается выпускной клапан, давление в цилиндре снижается до 0.3 — 0.75 МПа, а температура до 950 — 1200^оС.

Выпуск. При четвертом полуобороте коленчатого вала поршень перемещается от НМТ к ВМТ. При этом выпускной клапан открыт, и продукты сгорания выталкиваются из цилиндра в атмосферу через выпускной газопровод.

Рабочий цикл четырехтактного дизеля

В отличие от бензинового двигателя, при такте ‘впуск’ в цилиндры дизеля поступает чистый воздух. Во время такта ‘сжатие’ воздух нагревается до 600^оС. В конце этого такта в цилиндр впрыскивается определенная порция топлива, которое самовоспламеняется.

Впуск. При движении поршня от ВМТ к НМТ вследствие образующегося разряжения из воздушного фильтра в цилиндр через открытый впускной клапан поступает атмосферный воздух. Давление воздуха в цилиндре составляет 0.08 — 0.095 МПа, а температура 40 — 60°С.

Сжатие. Поршень движется от НМТ к ВМТ, впускной и выпускной клапаны закрыты, вследствие этого перемещающийся вверх поршень сжимает поступивший воздух. Для воспламенения топлива необходимо, чтобы температура сжатого воздуха была выше температуры самовоспламенения топлива. При ходе поршня к ВМТ цилиндр через форсунку впрыскивается дизельное топливо, подаваемое топливным насосом.

Расширение или рабочий ход. Впрыснутое в конце такта сжатия топливо, перемешиваясь с нагретым воздухом, воспламеняется, и начинается процесс сгорания, характеризующийся быстрым повышением температуры и давления. При этом максимальное давление газов достигает 6 — 9 МПа, а температура 1800 — 2000°С. Под действием давления газов поршень перемещается от ВМТ в НМТ — происходит рабочий ход. Около НМТ давление снижается до 0.3 — 0.5 МПа, а температура до 700 — 900^оС.

Выпуск. Поршень перемещается от НМТ в ВМТ и через открытый выпускной клапан отработавшие газы выталкиваются из цилиндра. Давление газов снижается до 0.11 — 0.12 МПа, а температура до 500-700^оС. После окончания такта выпуска при дальнейшем вращении коленчатого вала рабочий цикл повторяется в той же последовательности.

Более подробно про работу дизеля в статье Дизельные двигатели. Устройство и принцип работы.

Принцип работы многоцилиндровых двигателей

На автомобилях устанавливают многоцилиндровые двигатели. Чтобы многоцилиндровый двигатель работал равномерно, такты расширения должны следовать через равные углы поворота коленчатого вала (т. е. через равные промежутки времени).

Последовательность чередования одноименных тактов в цилиндрах называют порядком работы двигателя. Порядок работы большинства четырехцилиндровых двигателей 1-3-4-2 или 1-2-4-3. Это означает, что после рабочего хода в первом цилиндре следующий рабочий ход происходит в третьем, затем в четвертом и, наконец, во втором цилиндре. Определенная последовательность соблюдается и в других многоцилиндровых двигателях.

Диаграмма работы двигателя по схеме 1-2-4-3

Многоцилиндровые двигатели бывают рядными и V-образными. В рядных двигателях цилиндры расположены вертикально, а в V-образных — под углом. Последние характеризуются меньшей габаритной длиной по сравнению с первыми. Современные восьмицилиндровые двигатели выполняют двухрядными с V-образным расположением цилиндров.

Дизайн естественного увеличения груди: принцип ICE

. 2016 июнь;137(6):1728-1737.

doi: 10.1097/PRS.0000000000002230.

Патрик Маллуччи ^{1 2} , Оливье Александр Брэнфорд ^{1 2}

Принадлежности

• ¹ Лондон, Великобритания.
• ² Из клиники Кадоган; отделение пластической хирургии, Королевский фонд государственной службы здравоохранения им. Хемпстеда; и Королевская больница Марсдена.

• PMID: 27219229
• DOI: 10. 1097/ПРС.0000000000002230

Патрик Маллуччи и др. Plast Reconstr Surg. 2016 июнь

. 2016 июнь;137(6):1728-1737.

doi: 10.1097/PRS.0000000000002230.

Авторы

Патрик Маллуччи ^{1 2} , Оливье Александр Бранфорд ^{1 2}

Принадлежности

• ¹ Лондон, Великобритания.
• ² Из клиники Кадоган; отделение пластической хирургии, Королевский фонд государственной службы здравоохранения им. Хемпстеда; и Королевская больница Марсдена.

• PMID: 27219229
• DOI: 10.1097/ПРС.0000000000002230

Абстрактный

Фон: Опубликованные авторами исследования помогли определить красоту груди, выделив ключевые параметры, влияющие на привлекательность груди. Принцип «ICE» претворяет дизайн в жизнь. Это упрощенная формула для планирования разреза в подгрудной складке как часть процесса определения выбора и размещения имплантата для воспроизведения соотношения 45:55, ранее описанного как фундаментальное для естественного внешнего вида груди. Формула выглядит следующим образом: размеры имплантата (I) — объем груди (C) = необходимый избыток ткани (E).

Цель этого исследования состояла в том, чтобы проверить точность принципа ICE для получения устойчивых естественных красивых результатов при увеличении груди.

Методы: Был проведен проспективный анализ 50 последовательных женщин, перенесших первичное увеличение груди с помощью разреза в подгрудной складке с использованием анатомических или круглых имплантатов. Принцип ICE применялся во всех случаях для определения выбора имплантата, размещения и положения разреза. Были проанализированы изменения параметров между дооперационными и послеоперационными цифровыми клиническими фотографиями.

Полученные результаты: Среднее соотношение между верхним полюсом и нижним полюсом изменилось с 52:48 до операции до 45:55 после операции (p < 0,0001). Средняя ангуляция соска также была статистически значимо увеличена с 11 градусов до 19 градусов вверх (p ≤ 0,0005). Точность размещения разреза в складке составила 99,7% справа и 99,6% слева при стандартной ошибке всего 0,2%. Наблюдалось снижение вариабельности по всем ключевым параметрам.

Заключение: Авторы показали, используя простой принцип ICE для хирургического планирования при увеличении груди, что привлекательные естественные груди могут быть достигнуты последовательно и с точностью.

Клинический вопрос/уровень доказательности: Терапевтическая, IV.

Похожие статьи

• Количественный анализ изменения расстояния от соска до подгрудной складки при туберозном увеличении груди: есть ли прогрессирующее расширение нижнего полюса?

  Avvedimento S, Montemurro P, Cigna E, Guastafierro A, Cagli B, Santorelli A. Авведименто С. и др. Эстетик Пласт Хирург. 2021 окт;45(5):2017-2024. doi: 10.1007/s00266-021-02363-8. Epub 2021 7 июня. Эстетик Пласт Хирург. 2021. PMID: 34100102

• Проспективное исследование морфологических изменений молочной железы и корреляционных факторов после периареолярной двухплоскостной аугментационной маммопластики с использованием анатомического имплантата.

  Линь Ф., Хун В., Цзэн Л., Конг С., Фэн В., Луо С. Лин Ф и др. Эстетик Пласт Хирург. 2020 декабрь;44(6):1965-1976. doi: 10.1007/s00266-020-01665-7. Epub 2020 9 марта. Эстетик Пласт Хирург. 2020. PMID: 32152710

• Трехмерная оценка увеличения груди и влияние анатомических и круглых имплантатов на оперативное изменение формы груди.

  Ковач Л., Эдер М., Циммерманн А., Мюллер Д., Шустер Т., Пападопулос Н.А., Бимер Э., Клёппель М., Махенс Х.Г. Ковач Л. и соавт. Эстетик Пласт Хирург. 2012 авг; 36 (4): 879-87. doi: 10.1007/s00266-012-9892-3. Epub 2012 26 апр. Эстетик Пласт Хирург. 2012. PMID: 22535137

• Формы, пропорции и вариации эстетических идеалов груди: определение красоты груди, анализ и хирургическая практика.

  Маллуччи П., Брэнфорд О.А. Маллуччи П. и др. Клин Пласт Хирург. 2015 окт;42(4):451-64. doi: 10.1016/j.cps.2015.06.012. Клин Пласт Хирург. 2015. PMID: 26408436 Обзор.

• Частота капсульных контрактур после увеличения груди с периареолярным разрезом по сравнению с двумя другими разрезами (инфрамаммарным и трансаксиллярным): метаанализ.

  Ли С., Чен Л., Лю В., Му Д., Луан Дж. Ли С и др. Эстетик Пласт Хирург. 2018 фев;42(1):32-37. doi: 10.1007/s00266-017-0965-1. Epub 2017 15 сентября. Эстетик Пласт Хирург. 2018. PMID: 28916908 Обзор.

Посмотреть все похожие статьи

Цитируется

• Морфометрический анализ увеличения груди, подтверждающего пол.

  Сонг С., Пармешвар Н., Штайнер Г., Ким Э.А. Сонг С. и др. Plast Reconstr Surg Glob Open. 2022 29 ноября; 10 (11): e4691. doi: 10.1097/GOX.0000000000004691. электронная коллекция 2022 нояб. Plast Reconstr Surg Glob Open. 2022. PMID: 36467119 Бесплатная статья ЧВК.

• Письмо в редакцию: Простая предоперационная маркировка маммопластики с увеличением имплантата: метод полукруга.

  Бейне П., Атие Б. Бейнех П. и соавт. Эстетик Пласт Хирург. 2022 г., 21 апреля. doi: 10.1007/s00266-022-02886-8. Онлайн перед печатью. Эстетик Пласт Хирург. 2022. PMID: 35449423 Аннотация недоступна.

• Увеличение груди у трансфеминных пациенток: методы, осложнения и результаты.

  Бекени Дж.С., Золпер Э.Г., Фан К.Л., Дель Коррал Г. Бекени Дж.С. и соавт. железы Surg. 2020 июнь;9(3):788-796. doi: 10.21037/gs.2020.03.18. железы Surg. 2020. PMID: 32775269 Бесплатная статья ЧВК. Обзор.

• Выбор грудного имплантата: согласованные рекомендации с использованием модифицированного метода Дельфи.

  Магнуссон М.Р., Коннелл Т., Мирошник М. , Лайт С., Эштон М., Дева А.К., Фэрроу Х., Янушкевич Дж. Магнуссон М.Р. и соавт. Plast Reconstr Surg Glob Open. 20191 мая; 7(5):e2237. doi: 10.1097/GOX.0000000000002237. Электронная коллекция 2019 май. Plast Reconstr Surg Glob Open. 2019. PMID: 31333962 Бесплатная статья ЧВК.

• Метод иссечения подгрудного лоскута при увеличении груди: улучшение симметрии NAC и IMF.

  Го Джей, Чон Д.К., Хан Д.С., Бэ С.Х. Перейти JY и др. Plast Reconstr Surg Glob Open. 2018 17 декабря; 6 (12): e2052. дои: 10.1097/ГОКС.0000000000002052. Электронная коллекция 2018 декабрь. Plast Reconstr Surg Glob Open. 2018. PMID: 30656124 Бесплатная статья ЧВК.

Просмотреть все статьи «Цитируется по»

Рекомендации

1. 1. Теббетс Дж. Б., Адамс В. П. Пять важных решений при увеличении груди с использованием пяти измерений за 5 минут: процесс поддержки принятия решений «дай пять». Plast Reconstr Surg. 2005;116:2005–2016.
2. 1. Теббетс Дж. Б., Тейтельбаум С. Грудные имплантаты с высокой и сверхвысокой проекцией: возможные последствия для пациентов. Plast Reconstr Surg. 2010;126:21502159.
3. 1. Теббетс Дж.Б. Оценка пациента, оперативное планирование и хирургические методы для улучшения контроля и снижения заболеваемости и повторных операций при увеличении груди. Клин Пласт Хирург. 2001;28:501521.
4. 1. Adams WP Jr. Процесс увеличения груди: четыре последовательных шага для оптимизации результатов для пациентов. Plast Reconstr Surg. 2008;122:18921900.
5. 1. Теббетс Дж.Б. Достижение нулевого процента повторных операций за 3 года в 50 последовательных клинических случаях увеличения маммопластики до выхода на рынок. Plast Reconstr Surg. 2006; 118:14531457.

термины MeSH

Как хирурги стремятся к естественному увеличению груди — Atlantic Health Solutions

Груди бывают разных форм и размеров, и это хорошо известно тем, кто рассматривает возможность операции по увеличению груди. Но оказывается, что существует «идеальная» грудь, которую подавляющее большинство людей считают универсально привлекательной, и пластические хирурги выяснили, как воспроизвести эту грудь последовательно и точно, что является хорошей новостью для людей, рассматривающих хирургический путь. сделать грудь более эстетичной.

Что такое «идеальная» грудь?

Что определяет «идеальную» форму груди? Думайте о груди как о вертикальном поперечном сечении земного шара, где экватор — это сосок, северное полушарие — «верхний полюс» груди, а южное полушарие — «нижний полюс». В этой аналогии соотношение между верхним полюсом и нижним полюсом составляет 50:50 (симметрично). Теперь представьте, что у земного шара немного тяжелое дно, а больший объем находится ниже экватора. Оказывается, грудь с большим объемом в нижней части груди (ниже соска) более привлекательна, чем грудь с равномерным распределением объема 50:50. Чтобы быть более конкретным, было обнаружено, что соотношение верхнего и нижнего полюсов 45:55 является «наиболее естественной и привлекательной формой груди».

Если подумать, это может показаться здравым смыслом: все знают, что грудь не идеально симметрична и что грудь, которая кажется неестественно полной или круглой, обычно выглядит ненастоящей. Важно отметить, что грудь более естественной формы воспринимается как более привлекательная, и исследования показали, что это соответствует мужчинам, женщинам, пластическим хирургам и расовым/этническим группам. «Результаты были удивительно стабильными: все группы оценили грудь с соотношением сторон 45:55 как наиболее привлекательную». Оказывается, мужчины НЕ считают неестественно выглядящую идеально круглую грудь воплощением желанности. Кто знал?

Что такое принцип ICE?

Хорошо. Итак, как пластический хирург, вы хотите иметь возможность создавать красивую, естественную грудь для своей пациентки, используя проверенное эмпирическим путем соотношение 45:55. Есть ли способ сделать это? Введите «Принцип ICE». Каков принцип ДВС? Рад, что вы спросили.

Исследование под названием «Дизайн для естественного увеличения груди», опубликованное в Журнале Американского общества пластических хирургов в июне 2016 года, описывает метод последовательного и точного достижения естественной красоты груди. Для целей данного исследования «естественное увеличение груди» определяется как «стремление [стремиться] улучшить форму, не искажая ее, придерживаясь принципов планирования на основе тканей и сосредоточив внимание на эстетическом результате». Это причудливый способ сказать: «Цель состоит в том, чтобы эти вещи выглядели естественно и эстетично, когда мы закончим здесь».

ICE — это аббревиатура, где буквы обозначают следующие понятия:

I — размеры имплантата

C — объем молочной железы

E — необходимая избыточная ткань

3 90 Затем эти буквы объединяются в по следующей формуле: I (размеры имплантата) – C (объем груди) = необходимый избыток ткани (E).

Пластические хирурги в этом исследовании использовали эту формулу для определения выбора имплантата, размещения и положения разреза у 50 женщин, перенесших «первичное увеличение груди посредством разреза в подгрудной складке с использованием анатомических или круглых имплантатов». (Если вы не знаете, что такое «разрез подгрудной складки» на макушке, пластический хирург говорит о разрезе, сделанном под грудью.) Результаты показали, что использование принципа ICE произвело более 99-процентная точность размещения разреза и среднее послеоперационное отношение верхнего полюса к нижнему полюсу 45:55 (волшебное соотношение!).