Главная » Статьи » Физика

Бензиновый двигатель внутреннего сгорания, двухтактный, четырехтактный, роторный

«Бензиновый двигатель внутреннего сгорания» 

Бензиновые двигатели произвели переворот в транспортных средствах в начале 20 столетия. Они пришли на смену паровым и газовым автомобильным двигателям, а также использовались в летательных аппаратах  до появления реактивной авиации.


 


(На гоночных мо­тоциклах устанавливают небольшие, но мощные бензиновые двигатели.) 


 

Введение

Бензиновые двигатели относятся к двигателям внутреннего сгорания: топливо, сгорая в них, обеспечивает движущую энергию. При этом пары бен­зина смешиваются с воздухом и воспла­меняются искрой. Для такой горючей смеси характерно взрывное сгорание, что вызывает быстрое расширение обра­зующихся газов. В большинстве бензиновых двигателей газы заставляют поршень двигаться внутри цилиндра и вращать вал. В больших двигателях последовательно работают несколько поршней и цилиндров, обеспечивая плавное вращающее усилие. В роторных бензиновых двигателях, не имеющих цилиндров, газы непосредственно вращают ротор.

 

Двухтактные двигатели

Двухтактный двигатель - простейший вид цилиндровых бензиновых двигателей, ис­пользуемых в некоторых малолитражных автомобилях, многих мотоциклах и газо­нокосилках. Рабочий цикл каждого порш­ня состоит из двух тактов. Сначала пор­шень движется вверх по цилиндру, сжимая топливовоздушную смесь в находящемся над ним объеме. Одновременно новая порция смеси всасывается под поршень. Искра высокого напряжения воспламеня­ет сжатую смесь, и взрывные газы возвра­щают поршень вниз. Это - второй такт ра­бочего цикла. Двигаясь вниз, поршень тол­кает находящуюся под ним свежую горю­чую смесь к продувочному окну, ведущему в пространство над цилиндром. Эта све­жая смесь выталкивает отработавшие газы через выпускное окно, а сама сжимается при следующем движении поршня вверх.В верхнем положении поршень блоки­рует выпускное окно, перекрывая выход газам. Оно открывается, когда поршень достигает своей нижней точки. От поло­жения поршня зависит и открытие/за­крытие окна впуска  горючей смеси  и продувочного окна.Движение поршня вверх-вниз обеспе­чивает вращение т. п. коленчатого вала. На нем крепится тяжелый маховик (махо­вое колесо), продолжающий вращаться после достижения поршнем нижнего по­ложения. Таким образом, маховик преоб­разует «приливы» энергии от опускания поршня в плавное непрерывное движе­ние и заставляет поршень вновь подни­маться внутри цилиндра во время второ­го такта каждого цикла.




(Строение роторного мотоциклетного двигателя RE5 фирмы «Судзуки», мощностью более 46 кВт. Все описания синхронизированы с порядком цифровых значений на изображении.)


 

Четырехтактные двигатели

В таких двигателях рабочий цикл каждого поршня состоит из четырех тактов. При первом ходе вниз (такт впуска) горючая смесь всасывается в полость над порш­нем. Затем поршень поднимается, сжимая смесь (такт сжатия). Сжатая смесь воспла­меняется искрой и заставляет поршень идти вниз (рабочий такт). После этого поршень вновь поднимается, на этот раз вытесняя отработавшие газы. После завершения четвертого хода (такта выпус­ка) цикл повторяете I сначала.Хотя четырехтактный двигатель эф­фективнее двухтактного, лишь около 1/3 энергии топлива преобразуется в полез­ную движущую энергию, а остальная тра­тится впустую. 3десь главная проблема связана с возвратно-поступательным дви­жением поршней (взад-вперед). Эти дви­жения ускоряются до достижения высо­кой скорости сначала в одном направле­нии, а потом в другом. Двигаясь взад-впереднесколько тысяч раз в минуту, каж­дый поршень расходует часть энергии, полученной при сжигании топлива.



О На ходе впуска че­тырехтактного цикла поршень идет вниз, а через впуск­ной клапан поступают пары бензина и воздух. Во время такта сжатия поршень движется вверх, и впускной клапан закрывается. Искра воспламеняет горючую смесь, заставляя поршень опускаться вниз во время рабочего такта. В течение такта выпуска поршень под­нимается вверх и вытесняет отработавшиеся газы наружу. 




Роторные двигатели

С целью повышения кпд двигателя было предпринято множество попыток создать конструкцию, где несколько деталей со­вершают возвратно-поступательное дви­жение. Пока лучшей разработкой такого рода является роторный двигатель Ванке­ля. Принцип его работы такой же, что и у четырехтактного двигателя, но здесь при сгорании горючей смеси вращается трех­гранный ротор, причем всегда в одном и том же направлении.В 1964 г. появился первый серийный автомобиль с двигателем Ванкеля, с которым связывались надежды на значительноеуменьшение расхода топлива. Однако и у этих двигателей есть недостатки, в первую очередь изнашивание вершин ротора, что приводит к просачиванию газов между ими и кожухом ротора. Нынешние двигатели Ванкеля потребляют больше бензина, чем поршневые. Но более совершенная конструкция этих двигателей в будущем может повысить эффективность их работы.






 

Категория: Физика | Добавил: calebasa (07.07.2012)
Просмотров: 8321 | Комментарии: 12 | Теги: добыча нефти, батареи и топливные элементы, энергетика, добыча газа | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 1
1 Sergmup  
0
<a href=http://zmkshop.ru/uslugi/chto-takoe-estakada/>тз на проектирование смотровой эстакады вагон цистерн</a>

Имя *:
Email *:
Код *: