Физика. Лекция 406. Двигатель внутреннего сгорания 1 часть.

Здравствуйте, уважаемые обучающиеся. На прошлой лекции мы с вами познакомились что такое тепловой двигатель в общем случае. Выяснили, что он состоит из нагревателя, рабочего тела и охладителя. Выяснили, что к сожалению, коэффициент полезного действия теплового двигателя ограничен и он не может быть 100%. Он ограничен температурой нагревателя и температурой охладителя. Чем больше температура нагревателя, тем выше КПД двигателя, чем ниже температура охладителя, тем выше КПД теплового двигателя. Потому как нельзя достигнуть абсолютного нуля и не возможно создать двигатель, который работал бы при очень высоких температурах и поэтому коэффициент полезного действия ограничен. Рекордно высокий КПД у дизельных двигателей, который составляет около 44 %. На этой лекции мы с вами поговорим о вполне конкретных конструкциях тепловых двигателей, а именно, о двигателях внутреннего сгорания.

И так мы с вами на этой лекции рассмотрим двигатель внутреннего сгорания, но перед этим давайте выясним чем плоха паровая машина. Конечно, у нее коэффициент полезного действия не высокий, но не только в этом дело. Паровая машина - это очень тяжелое устройство. Вы же, наверняка, когда-нибудь видели паровоз, хотя бы на картинке. В основном паровоз состоит из парового котла. Весь размер паровоза - это в основном паровой котел. А две паровые машина находятся спереди, слева и справа от парового котла непосредственно внизу возле колес. они достаточно маленького размера. Чтобы раскочегарить этот паровой котел необходимо, довольно, большое время, поэтому паровозы с разогретым паровым котлом буквально месяцами, а то и годами ходят и их никогда не охлаждают, чтобы довести до кипения воду в котле требуется огромное количество топлива, например, угля. К тому же по дороге из парового котла пар часть своей энергии теряет в следствии теплопередачи в различных паропроводах. И, естественно, возникла мысль о том, а не сделать ли так чтобы внутренняя энергия топлива выделялась бы там же, где находится рабочее тело, т.е внутри цилиндра. Впервые это предложил сделать француз по фамилии Ленуар в 1860 году предложил сжигать топливо прямо в цилиндре паровой машины. В нем образовывался пар за счет сгорания топлива прямо там же в цилиндре топлива. Этот двигатель имел коэффициент полезного действия около 3,3 %. Это, конечно, очень низкий коэффициент полезного действия, но зато не нужно парового котла. Т.е двигатели Ленуара были тогда уже значительно компактнее. Несколько позже был предложен двигатель, в котором топливо разогревает уже не пар, а, просто, воздух. Т.е рабочим телом является - воздух. А топливом являются пары бензина. Такой двигатель был предложен немцем Отто в 1878 году. И это и есть тот самый двигатель к изучению, которого мы сейчас и приступаем. Четырехтактный карбюраторный двигатель внутреннего сгорания. Его коэффициент полезного действия удалось довести до 22 %. Современные карбюраторные двигатели внутреннего сгорания по своей конструкции мало отличают от двигателя, который предложил Отто. В его названии присутствует слово "карбюраторный". Что это значит? Карбюратор - это устройство для приготовления рабочей смеси. Мы уже говорили, что рабочей смесью является смесь паров бензина и воздуха. Существует заблуждение, что мол, горящие пары бензина являются рабочим телом - ничего подобного. В цилиндре карбюраторного двигателя за счет сгорания паров бензина нагревается воздух - рабочим телом является воздух двигателя внутреннего сгорания, а вот подогревается он парами бензина, но их нужно испарить в достаточном количестве и перемешать с воздухом. Так вот как раз это и делается с помощью карбюратора, поэтому прежде, чем мы будем рисовать сам двигатель давайте познакомимся с конструкцией карбюратора.

И так мы поговорили об устройстве карбюратора, а теперь давайте поговорим о самом двигателе.

А теперь давайте посмотрим как работает 4-х тактный карбюраторный двигатель.

На этом мы эту лекцию закончим.

Если тебе понравилось, подпишись на канал и поддержи автора.