Номер 3, страница 85 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин, Иванов

3. За сколько тактов происходит один рабочий цикл двигателя? Сколько оборотов делает при этом коленчатый вал двигателя?

Из каких основных частей состоит двигатель внутреннего сгорания

Четырёхтактный двигатель внутреннего сгорания (ДВС), к которому, по всей видимости, относится вопрос, состоит из следующих основных частей:

• Цилиндр – это полая деталь, внутри которой движется поршень и происходят все рабочие процессы (впуск, сжатие, сгорание, выпуск).
• Поршень – подвижная деталь, которая движется внутри цилиндра. Он воспринимает давление газов, образующихся при сгорании топлива, и передаёт это усилие через шатун на коленчатый вал.
• Шатун – соединительное звено между поршнем и коленчатым валом. Он преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала.
• Коленчатый вал (коленвал) – вал сложной формы с шейками, на которые крепятся шатуны. Он преобразует усилия от поршней во вращающий момент, который является полезной работой двигателя.
• Клапаны (впускной и выпускной) – устройства, которые управляют потоком газов. Впускной клапан открывается, чтобы впустить топливовоздушную смесь в цилиндр, а выпускной – чтобы выпустить отработавшие газы.
• Свеча зажигания – компонент системы зажигания (в бензиновых ДВС), который генерирует электрическую искру для воспламенения сжатой топливовоздушной смеси в нужный момент.

Ответ: Основными частями двигателя являются цилиндр, поршень, шатун, коленчатый вал, впускной и выпускной клапаны, свеча зажигания.

За сколько тактов происходит один рабочий цикл двигателя?

Полный рабочий цикл в четырёхтактном двигателе внутреннего сгорания совершается за четыре такта. Такт – это движение поршня в одном направлении, от одной крайней точки (мёртвой точки) до другой. Эти такты последовательно сменяют друг друга:

1. Впуск. Поршень движется от верхней мёртвой точки (ВМТ) к нижней мёртвой точке (НМТ). Впускной клапан открыт, и в цилиндр засасывается горючая смесь.
2. Сжатие. Поршень движется от НМТ к ВМТ. Оба клапана закрыты. Горючая смесь сжимается.
3. Рабочий ход (сгорание). В конце такта сжатия свеча зажигания воспламеняет смесь. Давление газов резко возрастает, и они толкают поршень вниз, от ВМТ к НМТ. Оба клапана закрыты. В этом такте совершается полезная работа.
4. Выпуск. Поршень движется от НМТ к ВМТ. Выпускной клапан открыт, и поршень выталкивает отработавшие газы из цилиндра.

Ответ: Один рабочий цикл двигателя происходит за четыре такта.

Сколько оборотов делает при этом коленчатый вал двигателя?

Каждый такт, то есть движение поршня из одного крайнего положения в другое, соответствует повороту коленчатого вала на половину оборота, или на $180^\circ$.

Поскольку полный рабочий цикл состоит из четырёх тактов, общее число оборотов коленчатого вала за один цикл равно:

$4 \text{ такта} \times 0.5 \text{ оборота/такт} = 2 \text{ оборота}$

Таким образом, за время одного рабочего цикла (впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск) коленчатый вал совершает два полных оборота ($360^\circ \times 2 = 720^\circ$).

Ответ: За один рабочий цикл коленчатый вал делает два оборота.