Номер 1, страница 127, часть 1 - гдз по физике 8 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 1. Глава 3. Тепловые двигатели. Параграф 32. Реактивный двигатель. Повторим изученное - номер 1, страница 127.

Условие.

• Как устроен двигатель внутреннего сгорания?

Решение.

Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) — это тип теплового двигателя, в котором сгорание топлива (и преобразование его химической энергии в тепловую) происходит непосредственно внутри рабочей камеры (цилиндра), а образующаяся тепловая энергия преобразуется в механическую работу. Устройство и принцип работы ДВС можно описать, рассмотрев его основные компоненты и рабочий цикл.

Основные компоненты двигателя внутреннего сгорания

Ключевыми конструктивными элементами ДВС являются:
• Блок цилиндров: основная корпусная деталь, в которой расположены цилиндры — полые гильзы, внутри которых движутся поршни.
• Поршень: подвижная деталь, которая воспринимает давление газов при сгорании топлива и передает усилие на шатун.
• Шатун: деталь, соединяющая поршень с коленчатым валом.
• Коленчатый вал: вал сложной формы, который преобразует возвратно-поступательное движение поршней во вращательное движение (крутящий момент).
• Головка блока цилиндров (ГБЦ): закрывает цилиндры сверху. В ней расположены клапаны, свечи зажигания (в бензиновых ДВС) или форсунки (в дизельных ДВС), а также каналы для охлаждающей жидкости и смазки.
• Клапанный механизм: включает в себя впускные и выпускные клапаны, которые управляют подачей топливно-воздушной смеси в цилиндр и выпуском отработавших газов, и распределительный вал, который обеспечивает их своевременное открытие и закрытие.
• Свеча зажигания / Форсунка: в бензиновых двигателях свеча создает электрическую искру для воспламенения смеси. В дизельных двигателях форсунка впрыскивает топливо под высоким давлением в камеру сгорания, где оно самовоспламеняется от высокой температуры сжатого воздуха.

Ответ: Двигатель внутреннего сгорания состоит из неподвижных частей (блок цилиндров, ГБЦ) и подвижных (кривошипно-шатунный механизм: поршни, шатуны, коленчатый вал), а также систем, обеспечивающих его работу (газораспределительный механизм, системы питания, зажигания, охлаждения, смазки).

Принцип работы четырехтактного двигателя внутреннего сгорания

Полный рабочий цикл наиболее распространенного четырехтактного ДВС происходит за четыре хода поршня (такта), что соответствует двум оборотам коленчатого вала:
1. Такт впуска: Поршень движется от верхней мертвой точки (ВМТ) к нижней (НМТ). Впускной клапан открыт, и в цилиндр засасывается топливно-воздушная смесь (в бензиновых двигателях) или чистый воздух (в дизельных).
2. Такт сжатия: Поршень движется от НМТ к ВМТ. Оба клапана закрыты. Рабочая смесь (или воздух) в цилиндре сжимается, что приводит к значительному росту ее давления и температуры.
3. Такт рабочего хода (сгорание): В конце такта сжатия смесь воспламеняется (искрой свечи или от самовоспламенения при впрыске топлива в горячий воздух). Происходит быстрое сгорание, давление газов резко возрастает и с большой силой толкает поршень вниз, к НМТ. Это единственный такт, во время которого двигатель производит полезную механическую работу.
4. Такт выпуска: Поршень движется от НМТ к ВМТ. Открывается выпускной клапан, и поршень выталкивает отработавшие газы из цилиндра в выпускную систему.
После этого цикл повторяется, обеспечивая непрерывное вращение коленчатого вала.

Ответ: Работа четырехтактного ДВС основана на последовательном выполнении четырех тактов — впуска, сжатия, рабочего хода и выпуска, в ходе которых тепловая энергия сгорания топлива преобразуется в механическую работу вращения коленчатого вала.