Avtoargon.ru

АвтоАргон
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Презентация; Двигатель внутреннего сгорания

Презентация «Двигатель внутреннего сгорания»

Данная презентация предназначена для использования на уроках физики в 8 классе по теме «Тепловые двигатели. Двигатель внутреннего сгорания. ДВС -это тепловая машина где внутренняя энергия топлива превращается в механическую энергию.Показаны виды ДВС, их различие по принципу работы. приготовление горючей смеси., преимущества и недостатки. Работа четырехтактного двигателя. Краткая история создания двигателя.

Просмотр содержимого документа
«Презентация «Двигатель внутреннего сгорания»»

Двигатель внутреннего сгорания

Выполнила ученица

8 «Б» класса МБОУ СОШ №1

Ралко Ирина

Учитель физики

Нечаева Елена Владимировна

п. Славянка 2016 .

  • Двигатель внутреннего сгорания

ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

  • В настоящее время двигатель внутреннего сгорания является основным видом автомобильного двигателя.
  • Двигателем внутреннего сгорания (ДВС) называется тепловая машина, преобразующая тепловую энергию, выделяемую при сжигании топлива в механическую энергию.
  • Различают следующие основные типы двигателей внутреннего сгорания: поршневой, роторно-поршневой и газотурбинный.

Газотурбинный двигатель

Самый распространенный тип двигателя — поршневой ДВС, поэтому устройство и принцип работы рассмотрим на его примере.

Автомобильные двигатели внутреннего сгорания различают: по способу приготовления горючей смеси — с внешним смесеобразованием (карбюраторные и инжекторные ) и внутренним (дизель)

Карбюратор и инжектор

Отличаются по роду применяемого топлива : бензиновые, газовые и дизельные

Основные системы и механизмы двигателя внутреннего сгорания:

  • кривошипно-шатунный механизм;
  • газораспределительный механизм;
  • система питания (топливная);
  • система выпуска отработавших газов
  • система зажигания;
  • система охлаждения
  • система смазки.

Кривошипно-шатунный механизм

Газораспределительный механизм

Совместная работа данных систем обеспечивает образование топливно-воздушной смеси.

Впускная система предназначена для подачи в двигатель воздуха.

Топливная система питает

двигатель топливом

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

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.

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.

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.

Работа двигателя внутреннего сгорания

  • Натакте впуск впускная и топливная системы обеспечивают образование топливно-воздушной смеси. При открытии впускных клапанов газораспределительного механизма воздух или топливно-воздушная смесь за счет разряжения, возникающего при движении поршня вниз, подается в камеру сгорания.
  • Натакте сжатия впускные клапаны закрываются, и топливно-воздушная смесь сжимается в цилиндрах двигателя.

Работа двигателя внутреннего сгорания

  • Такт рабочий ход сопровождается воспламенением топливно-воздушной смеси.

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.

Работа двигателя внутреннего сгорания

  • 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 .

Достоинства и недостатки поршневого двигателя внутреннего сгорания

  • Достоинствами поршневого двигателя внутреннего сгорания являются: автономность, универсальность невысокая стоимость, компактность, малая масса, возможность быстрого запуска, многотопливность.
  • Недостатки высокий уровень шума, большая частота вращения коленчатого вала, токсичность отработавших газов, невысокий ресурс, низкий коэффициент полезного действия .

Кто изобрел первый двигатель внутреннего сгорания?

  • Первый по настоящему работоспособный ДВС появился в Германии в 1878 году.
  • Но история создания ДВС уходит своими корнями во Францию. В 1860 году французский изобретатель ЭтвенЛенуар изобрёл первый двигатель внутреннего сгорания. Но этот агрегат был несовершенен, с низким КПД и не мог быть применён на практике. На помощь пришёл другой французкий изобретатель Бо де Роша , который в 1862 году предложил использовать в этом двигателе четырехтактный цикл.

Кто изобрел первый двигатель внутреннего сгорания?

  • Именно эта схема и была использована немецким изобретателем Николаусом Отто, построившим в 1878 г. первый четырехтактный двигатель внутреннего сгорания, КПД 22%, что существенно превосходило значения, полученные при использовании двигателей всех предшествующих типов.
  • Первым автомобилем с четырёхтактным ДВС был трёхколёсный экипаж Карла Бенца, построенный в 1885 году. Годом позже (1886 г) появился вариант Готлиба Даймера. Оба изобретателя работали независимо друг от друга до 1926 года, пока не объединились, создав фирму Deimler-Benz AG.

Работа газа при расширении. Двигатель внутреннего сгорания — Тепловые процессы

Мотор (от лат. motor — приводящий в движение) — двигатель.

Мотороллер (от нем. motoroller — буквально: катящийся с помощью мотора) — разновидность мотоцикла.

Читать еще:  Что такое запас крутящего момента двигателя

Мотоцикл (от лат. motor — двигатель и греч. kyklos — круг, колесо) — одноколейное двухколесное транспортное средство, снабженное двигателем внутреннего сгорания (ДВС).

Одним из первых воспользоваться движущей силой пара попытался французский физик Дени Папен. Он пришел к идее пароатмосферного двигателя, представляющего собой цилиндр с поршнем, который мог подниматься под давлением пара и опускаться при его конденсации. Однако ученый так и не смог создать работоспособное устройство.

В 1696 г. английский инженер Томас Севери изобрел паровой насос для подъема воды. В 1707 г. насос Севери был установлен в Летнем саду в Петербурге. Английский механик Томас Ньюкомен создал в 1705 г. паровую машину для откачки воды из шахт.

В 1765 г. Джеймс Уатт сконструировал принципиально новый паровой двигатель. Его машина могла не только откачивать воду, но и приводить в движение станки, корабли и экипажи.

В 1769-1770 гг. французский изобретатель Никола Жозеф Кюньо сконструировал паровую повозку — предшественницу автомобиля. Она до сих пор хранится в Музее искусств и ремесел в Париже. Американец Роберт Фултон провел в 1807 г. построенный им колесный пароход «Клермонт» по реке Гудзон.

25 июля 1814 г. локомотив английского изобретателя Джорджа Стефенсона протащил по узкоколейке 30 т груза в 8 вагонах со скоростью 6,4 км/ч. В 1839 г. Джеймс Несмит создал мощный паровой молот, совершивший настоящий переворот в металлургическом производстве.

Интенсивное развитие промышленности в Англии и Франции в конце XVIII — начале XIX вв., основанное на широком применении паровых машин, происходило в условиях, когда теория тепловых явлений только начинала создаваться. На рубеже веков вновь обострились дискуссии о природе тепла, что привело к ряду важных экспериментальных исследований. Тем не менее в первой четверти XIX в. наука о тепловых явлениях и теплотехника развивались фактически независимо. Первым исследователем, попытавшимся разрушить этот барьер, был французский инженер Сади Карно.

Никола Леонар Сади Карно родился 1 июня 1796 г. в Париже. Он был старшим сыном выдающегося военачальника, политического деятеля и ученого Л. Карно, бывшего в то время членом Директории. Сади получил прекрасное домашнее воспитание и образование и некоторое время учился в лицее Карла Великого. Во время учебы в Политехнической школе Карно мог слушать лекции Пуассона, Гей-Люссака, Ампера, Араго. Он окончил школу и в числе лучших был направлен в инженерную школу в Метце.

Общение с Клеманом, а также посещение заводов и фабрик пробудили у Карно интерес к проблеме совершенствования паровых машин.

В 1812 г. Сади посетил в Магдебурге отца, высланного из Франции. Обсуждение с ним научно-технических проблем послужило толчком к исследованию эффективности тепловых машин, завершившемуся изданием в 1824 г. сочинения «Размышление о движущей силе огня». В своей работе Карно ввел в научный обиход множество понятий, сохранившихся в термодинамике до наших дней, в частности понятия идеальной тепловой машины, идеального цикла, обратимости процесса как условия его предельной эффективности.

Самым воинственным растением является бешеный огурец. В диком виде этот «артиллерист» часто встречается в Крыму. От обычного этот огурец можно отличить по щетинкам, покрывающим его поверхность. И листья, и плод, и цветки как у обычного огурца. В «бешенство» он приходит, когда полностью созревает. Происходит это внезапно и может серьезно испугать человека или животное. Огурец с треском отрывается от своей ножки, подпрыгивает, вертится волчком. А из отверстия, где только что была ножка плода, бьет на 6-8 м струя липкого сока, смешанного с семенами. Оказывается, пока плод зреет, внутри него накапливаются газы. К моменту созревания их давление в огурце достигает 3 атм!

Качественные задачи и вопросы

1. Какие устройства называются тепловыми двигателями? (Устройства, в которых внутренняя энергия топлива преобразуется в механическую энергию, называются тепловыми двигателями.)

2. Из каких основных частей состоит карбюраторный ДВС? Какое отличие от карбюраторного двигателя имеют двигатели Дизеля? (Двигатель состоит из цилиндра, в котором перемещается поршень, соединенный при помощи шатуна с коленчатым валом. На валу укреплен тяжелый маховик. В верхней части цилиндра имеются два клапана, предназначенные для впуска смеси горючего и воздуха и выпуска отработанных газов, и свеча, которая воспламеняет горючую смесь. В дизельном двигателе горючая смесь воспламеняется сжатым воздухом.)

3. Каков принцип работы карбюраторного ДВС? (Основными циклами работы карбюраторного двигателя являются четыре процесса: впуск горючей смеси; сжатие и воспламенение; рабочий ход; выпуск продуктов сгорания.)

4. Можно ли огнестрельное оружие отнести к тепловым двигателям? (Да.)

5. Можно ли человеческий организм отнести к тепловому двигателю? (Да.)

6. Почему ДВС не используют в подводных лодках при подводном плавании? (Под водой для работы двигателя внутреннего сгорания необходим воздух, а его там нет, либо необходимо брать сжатый воздух, но это нерентабельно и усложняет процесс.)

7. Почему при сгорании топлива давление в цилиндре двигателя сильно увеличивается? (При увеличении внутренней энергии газов скорость молекул увеличивается, давление газов, следовательно, тоже увеличивается.)

Читать еще:  Восстановить давление в двигателе ваз

8. Изменяется ли температура пара в турбине? (Да, уменьшается.)

Задачи для любителей литературы

1. «Азазелло, который сидел отвернувшись от подушки, вынул из кармана фрачных брюк черный автоматический пистолет, положил дуло его на плечо и, не поворачиваясь к кровати, выстрелил, вызвав веселый испуг в Маргарите» (М. А. Булгаков. Мастер и Маргарита).

Какие превращения энергии происходят при выстреле из пистолета, и можно ли пистолет считать тепловым двигателем? (При выстреле внутренняя энергия газов превращается в кинетическую энергию пули или снаряда, поэтому пистолет можно считать тепловым двигателем.)

Полымем пышет. (Ружье.)

Можно ли ружье назвать тепловым двигателем? (Можно. При выстреле внутренняя энергия пороха превращается в механическую энергию.)

3. С одного конца хитро, с другого мудреней того, а в середине ум за разум заходит. (Паровая машина.)

Каков принцип действия паровой машины? (Преобразование потенциальной энергии сжатого водяного пара в механическую работу)

Задача для любителей географии

Исландия — первое и пока единственное государство, в больших масштабах использующее термальные воды для отопления и горячего водоснабжения. Для этой цели в столице страны Рейкьявике в 1930-х гг. создана система трубопроводов и специальных резервуаров, откуда горячая вода подается потребителям. Благодаря теплицам с геотермальным отоплением Исландия полностью обеспечивает себя яблоками, помидорами, дынями и даже бананами. В России первая геотермальная электростанция (ГеоТЭС) сооружена на юге Камчатского полуострова. На станции насыщенный пар из пробуренных скважин направляется в сепаратор, а затем непосредственно в паровые турбины. Мощность одной из двух турбин Паужетской ГеоТЭС — 2,5 МВт.

Какую работу можно совершить за час, используя энергию, полученную от одной турбины Паужетской ГеоТЭС? (9 ГДж.)

Проверка знаний и умений.

1. Плавлением называется. (. процесс превращения твердого вещества в жидкость).

2. Парообразованием называется. (. процесс превращения — жидкости в газ).

3. Тепловым двигателем называется. (. устройство, в котором внутренняя энергия вещества преобразуется в механическую энергию).

4. Свеча в ДВС выполняет функцию. (. воспламенителя топлива).

5. ДВС состоит из. (. цилиндра, который включает в себя поршень, клапаны, шатун, свечу, коленчатый вал, маховик).

6. Смесь, поступающая в цилиндр ДВС, состоит из. (. топлива и воздуха).

1. Кристаллизацией называется. (. процесс превращения жидкости в твердое вещество).

2. Конденсацией называется. (. процесс превращения газа в жидкость).

3. Виды тепловых двигателей. (. ДВС, паровая и газовая турбины, реактивный двигатель и т. д.).

4. Маховое колесо в ДВС служит для. (. уменьшения неравномерного вращения вала).

5. Цикл двигателя состоит из. (. впуска, сжатия, рабочего хода, выпуска).

6. Карбюраторный ДВС работает на. (. бензине или природном газе).

Библиотека образовательных материалов для студентов, учителей, учеников и их родителей.

Наш сайт не претендует на авторство размещенных материалов. Мы только конвертируем в удобный формат материалы из сети Интернет, которые находятся в открытом доступе и присланные нашими посетителями.

Если вы являетесь обладателем авторского права на любой размещенный у нас материал и намерены удалить его или получить ссылки на место коммерческого размещения материалов, обратитесь для согласования к администратору сайта.

Разрешается копировать материалы с обязательной гипертекстовой ссылкой на сайт, будьте благодарными мы затратили много усилий чтобы привести информацию в удобный вид.

© 2014-2021 Все права на дизайн сайта принадлежат С.Є.А.

Двигатель внутреннего сгорания

История XIX века неразрывно связана с паровыми машинами: они приводили в действие станки на заводах, заставляли ехать паровозы и плыть пароходы. Паровая машина – двигатель внешнего сгорания, поскольку создание рабочего тела (горячего пара) происходит снаружи самого двигателя.

Однако развитие техники показало, что наиболее эффективным является двигатель внутреннего сгорания, в котором рабочее тело (горячий газ) создаётся непосредственно внутри цилиндра с поршнем. В принципе, это тоже может быть горячий пар, однако технически проще оказалось использовать горячий газ, который образуется при сжигании жидкого топлива – бензина.

Карбюраторный двигатель. Это название подчёркивает, что существенной его деталью является карбюратор – устройство для смешивания бензина с воздухом. Основные части карбюраторного двигателя внутреннего сгорания следующие (см. рисунок).

Цифрами на рисунке обозначено: 1 – фильтр для всасываемого воздуха, 2 – карбюратор, 3 – бензобак, 4 – топливопровод, 5 – распыляющийся бензин, 6 – впускной клапан, 7 – запальная свеча, 8 – камера сгорания, 9 – выпускной клапан, 10 – цилиндр, 11 – поршень.

Работа двигателя состоит из четырёх повторяющихся друг за другом этапов, называемых тактами. Отсчёт тактов начинается с момента, когда поршень находится в верхней точке, и оба клапана закрыты.

Первый такт – впуск (рис. «а»). Впускной клапан открывается, и опускающийся поршень засасывает бензино-воздушную смесь внутрь цилиндра. Затем впускной клапан закрывается. Второй такт – сжатие (рис. «б»). Поршень, поднимаясь вверх, сжимает бензино-воздушную смесь. Третий такт – рабочий ход поршня (рис. «в»). На конце свечи вспыхивает электрическая искра. Бензино-воздушная смесь быстро сгорает, и в цилиндре возникает высокая температура. Это приводит к сильному возрастанию давления, и горячий газ совершает полезную работу – толкает поршень вниз. Четвёртый такт – выпуск (рис. «г»). Выпускной клапан открывается, и поршень, двигаясь вверх, выталкивает отработавший газ из камеры сгорания в трубу. Затем клапан закрывается.

Читать еще:  Шевроле круз глохнет на холодном двигателе

Дизельный двигатель. В 1892 г. немецкий инженер Р.Дизель получил патент (документ, подтверждающий изобретение и права изобретателя) на двигатель, впоследствии названный его фамилией. В цилиндры двигателя Дизеля попадает не смесь бензина и воздуха, а только воздух. Поршень, сжимая этот воздух, совершает над ним работу и, согласно первому закону термодинамики, внутренняя энергия воздуха возрастает. Причём температура воздуха возрастает настолько, что впрыскиваемое топливо сразу же самовоспламеняется. Образующиеся при этом газы выталкивают поршень обратно, осуществляя рабочий ход.

Следовательно, работа двигателя Дизеля также состоит из четырёх тактов: а) всасывание воздуха; б) сжатие воздуха; в) впрыск и сгорание топлива – рабочий ход; г) выпуск отработавших газов. Важно: карбюратор и свеча становятся ненужными, что упрощает конструкцию двигателя и повышает его надёжность.

Дизели могут работать на менее качественном, а значит, на более дешёвом топливе, чем карбюраторные двигатели. Дизели способны развивать большую мощность. КПД дизелей достигает 35–40%, что выше, чем КПД карбюраторных двигателей: 30–35%.

Доклад на тему Дизельный двигатель (сообщение 8 класс)

Рудольф Дизель, немецкий инженер, стал знаменитым на весь мир благодаря изобретению дизельного двигателя. Это двигатель внутреннего сгорания, которому изобретатель посвятил всю свою жизнь. Это изобретение оказало огромное влияние, как на науку, так и на жизнь простых людей.

Патент на двигатель был получен в 1893 году, но идея создать двигатель, обладающий большим КПД, чем популярные тогда паровые машины пришла Дизелю еще в студенческие годы, когда он проходил обучение в Баварском Политехническом институте.

Изобретателем была выведена зависимость – при увеличении степени сжатия растет производительность механизма. Первый надежно работающий образец четырехтактового двигателя был сконструирован в 1897 году, ему предшествовали неудачные образцы, выходившие из строя от сильного сжатия горючей смеси.

По какому принципу работает дизельный мотор?

Первый такт – такт впуска. Открывается впускной клапан, в цилиндр начинает поступать воздух. Перемещением поршня создается разряжение в камере сгорания, что помогает воздуху втягиваться в цилиндр.

Второй такт – сжатие. Клапаны закрываются, поршень двигается к верхней точке цилиндра. Поступивший во время первого такта воздух сжимается, увеличивается его давление и температура. Через форсунки впрыскивается дизельное топливо, когда поршень близок к своему верхнему положению. Из-за контакта с горячим воздухом происходит воспламенения смеси топлива.

Третий такт – рабочий ход. Из-за сгорания топлива возрастает давление, которое перемещает поршень к нижней точке цилиндра, это является движущей силой мотора.

Четвертый такт – выпуск. Через клапан выпуска из камеры сгорания удаляются отработанные газы. Поршень вновь движется вверх, ”выталкивая” выхлопные газы.

За тактом выпуска опять следует такт впуска, и так по кругу.

В настоящее время существует огромное количество вариантов дизельных двигателей, но их основная особенность – впрыскивание топлива. Разнятся материалы, из которых сделан двигатель, используемые им виды топлива, но принцип работы остается одним и тем же.

Основное преимущество дизельного двигателя перед бензиновым заключается в его экономичности – вместо сжигания жидкого топлива происходит воспламенение топливной смеси, это позволяет сильно экономить на топливе. Также, дизельные моторы более надежные, из-за того, что в них отсутствует система зажигания, работающая от высокого напряжения.

Картинка к сообщению Дизельный двигатель

Популярные сегодня темы

  • Моржи

Морж – млекопитающее из группы ластоногих, обитающие на Крайнем Севере. Уступает размером только морскому слону. Он весьма неуклюж. Кожа у моржей очень толстая 10 сантиметров

Благодаря своему богатству и многогранности культурные традиции и общая характеристика Древней Греции в целом положила начало культурных традиций европейских стран. Еще в 5 веке до нашей эры

Окинув взглядом карту, в глаза сразу же бросается полуостров, чье изображение похоже на сапог. Это Апеннинский полуостров, расположенный на юге Европы. И что самое интересное, на нем располаг

Профессия полицейский, одна из самых важных, ответственных, уважаемых и опасных на сегодняшний день! Благодаря их работе мы чувствуем себя в безопасности на дороге, в школьных заведениях, в м

Весь наш мир состоит из маленьких частиц, которые тем или иным образом сплетаются между собой, и в итоге мы получаем то, что имеем на данный момент. Трудно сказать, почему всё строится именн

Древняя Греция – государство, занимавшее территории Пелопоннеса, южных Балкан и запада Ближнего Востока. Эта страна была образована в конце 3 тысячелетия до н.э. В 1 в. до н.э. она прекратила

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector