Прошу прощения за моё долгое отсутствие.
В этой статье рассмотрим повседневное действие: поездка на машине. Но это будет не просто рассказ о двигателе внутреннего сгорания (впоследствии буду называть ДВС) и его устройстве, постараюсь рассказать чуть больше про топливо. Казалось бы, залил бензин и поехал, но какие же сложные процессы протекают в двигателе.
Почему же он называется двигателем ВНУТРЕННЕГО сгорания?
По традиции начнём с теории, мои дорогие читатели, без неё никуда.
Это устройство превращает энергию сгорания топлива в механическую (это был огромный толчок в промышленности XIX века).
Если описывать ДВС примитивно, то он состоит из цилиндра и поршня, который движется вдоль цилиндра, кривошипно-шатунного механизма (устройство для преобразования движения поршня верх-вниз во вращательное движение колёс). В верхней части цилиндра есть два клапана: один – впускной, второй – выпускной. Через впускной клапан проходят пары бензина и воздуха от карбюратора, выпускной клапан – выпускает отработанное топливо к выхлопной трубе.
Замечали, что некоторые машины очень громко шумят, когда едут (издаются своеобразные хлопки) – это с силой вырываются отработанные газы, для предотвращения этого шума используют глушитель.
Также сверху цилиндра располагается свеча зажигания.
Итак, опишу работу четырёхтактного ДВС.
Первый такт: наполнение цилиндра смесью (впуск);
Через впускной клапан попадают пары бензина с воздухом, поршень опускается вниз
Второй такт: сжатие смеси;
По инерции поршень продолжает движение вверх, свеча зажигания загорается и топливо начинает гореть
Третий: такт рабочий ход (сгорание);
Происходит движение поршня вниз и вверх по инерции
Четвёртый такт: выпуск расширившихся газов.
Важный момент, чтобы двигатель начал совершать полезную работу, нужно заставить его вращаться от аккумулятора и пройти первые два такта (впуск и сжатие), затем двигатель начинает выполнять работу во время рабочего хода.
Современные двигатели состоят как минимум из 4 цилиндров.
Когда в одном цилиндре впуск, в другом – сжатие, в третьем – рабочий ход, в четвертом – выпуск. И с каждым тактом роли цилиндров меняются, один цилиндр всегда совершает рабочий ход.
Как повысить мощность двигателя? Уже есть идеи?
1) увеличить размеры цилиндра;
2) увеличить степень сжатия цилиндра – отношение максимального объёма к минимальному.
При сжатии повышается температура до 300 С, а если сжимать с ещё большим давлением, то температура в этот такт будет увеличиваться в разы. Это приведёт к самовоспламенению топлива, оно загорится не из-за искры, и при этом пламя будет распространятся по всему цилиндру, это приводит к волне сжатия, которая с большой силой ударяется о стенки цилиндра, разрушается механизм. Явление, которое я описала, называется детонацией. Для того, чтобы этого не произошло, химики повышают октановое число бензина (чем оно выше, тем бензин более устойчив к детонированию).
Тогда вопрос такой, а что если всем автомобилям заливать АИ-100?
Если вкратце, ничего хорошего. Разные моторы рассчитаны на бензин с определенным октановым числом. Высокооктановое топливо попросту не успеет прогореть за отведенное ему время, что приведет к порче клапанов и всей системы выпуска, а также большая часть топлива будет в холостую улетать в трубу — все, что не успеет сгореть, отправится на выход через выхлопную систему. Это будет наносить огромный вред экологии в том числе.
Итак, исходя из всего вышесказанного, сделаю вывод. Бензин является топливом для горения внутри цилиндра ДВС, засчёт движения поршня и других механизмов создаётся вращательный момент, который предаётся колёсам автомобиля. И всё, машина едет.