Номер 4, страница 92 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин

Вопросы после параграфа. § 24. Двигатель внутреннего сгорания. Глава 1. Тепловые явления - номер 4, страница 92.

4. Опишите процессы, происходящие в двигателе внутреннего сгорания в течение каждого из четырёх тактов. Как называют эти такты?

4. Решение

Рабочий цикл четырехтактного двигателя внутреннего сгорания (ДВС) состоит из четырех последовательных процессов, называемых тактами. Эти такты совершаются за четыре хода поршня (два движения вверх и два вниз), что соответствует двум полным оборотам коленчатого вала ($720^\circ$).

1. Такт впуска (или всасывание)

Этот такт начинается, когда поршень находится в верхней мертвой точке (ВМТ). Поршень движется вниз к нижней мертвой точке (НМТ). Впускной клапан открывается, а выпускной клапан остается закрытым. За счет движения поршня вниз объем над ним увеличивается, создается разрежение, и в цилиндр засасывается горючая смесь (смесь воздуха с парами топлива) или чистый воздух (в дизельных двигателях). Такт заканчивается, когда поршень достигает НМТ. За это время коленчатый вал поворачивается на $180^\circ$.

2. Такт сжатия

Поршень начинает движение от НМТ к ВМТ. Оба клапана (впускной и выпускной) плотно закрыты, герметизируя пространство цилиндра. По мере движения поршня вверх объем смеси в цилиндре уменьшается, она сжимается. Вследствие сжатия значительно возрастают давление и температура горючей смеси. Коленчатый вал совершает еще один полуоборот, и его общий угол поворота достигает $360^\circ$ (один полный оборот).

3. Такт рабочего хода (или сгорание, расширение)

Когда поршень подходит к ВМТ, сжатая горючая смесь воспламеняется. В бензиновом двигателе это происходит от электрической искры свечи зажигания. В дизельном двигателе в раскаленный от сильного сжатия воздух впрыскивается топливо, которое самовоспламеняется. Происходит очень быстрое сгорание (почти взрыв), приводящее к резкому повышению температуры и давления газов в цилиндре. Образовавшиеся газы с огромной силой толкают поршень вниз, от ВМТ к НМТ. Это единственный такт, в ходе которого двигатель совершает полезную работу, приводя в движение коленчатый вал. Оба клапана в течение этого такта закрыты. Коленчатый вал поворачивается еще на $180^\circ$, достигая общего угла поворота в $540^\circ$.

4. Такт выпуска

Поршень, достигнув НМТ, снова начинает двигаться вверх к ВМТ. В этот момент открывается выпускной клапан, а впускной остается закрытым. Поршень своим движением выталкивает отработавшие газы из цилиндра через открытый выпускной клапан в выпускную систему автомобиля. Когда поршень достигает ВМТ, выпускной клапан закрывается, и цикл завершается. Коленчатый вал совершает заключительный полуоборот, и его полный угол поворота за весь цикл составляет $720^\circ$ (два полных оборота). После этого цикл повторяется снова.

Ответ: Процессы, происходящие в четырехтактном двигателе внутреннего сгорания, называются тактами. Их четыре: впуск, сжатие, рабочий ход (сгорание) и выпуск. На такте впуска цилиндр наполняется горючей смесью. На такте сжатия эта смесь сжимается поршнем. На такте рабочего хода смесь сгорает, и расширяющиеся газы толкают поршень, совершая работу. На такте выпуска отработавшие газы удаляются из цилиндра.