Номер 5, страница 92 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин

Вопросы после параграфа. Параграф 24. Двигатель внутреннего сгорания. Глава 1. Тепловые явления - номер 5, страница 92.

Условие.

5. Каковы различия в работе карбюраторного и дизельного двигателей?

Решение 1.

Решение 2.

Решение 3.

Решение 4.

Как называют эти такты?

Рабочий цикл четырёхтактного двигателя внутреннего сгорания состоит из четырёх последовательных процессов, называемых тактами. Каждый такт соответствует одному ходу поршня (от верхней мёртвой точки до нижней или наоборот) и занимает половину оборота коленчатого вала. Вот описание каждого такта:

1. Такт впуска. Поршень движется от верхней мёртвой точки (ВМТ) к нижней мёртвой точке (НМТ). В это время впускной клапан открыт, а выпускной закрыт. Через открытый впускной клапан в цилиндр поступает либо горючая смесь (в карбюраторных и инжекторных бензиновых двигателях), либо чистый воздух (в дизельных двигателях).
2. Такт сжатия. Поршень движется от НМТ к ВМТ. Оба клапана (впускной и выпускной) закрыты. Находящаяся в цилиндре рабочая среда (горючая смесь или воздух) сжимается, в результате чего её давление и температура значительно возрастают.
3. Такт рабочего хода (расширения). В начале этого такта, когда поршень находится вблизи ВМТ, сжатая рабочая смесь воспламеняется. В бензиновом двигателе это происходит от искры свечи зажигания, а в дизельном — от впрыска топлива в сильно сжатый и нагретый воздух (самовоспламенение). В результате сгорания топлива образуются газы с очень высоким давлением и температурой, которые толкают поршень вниз, к НМТ. Этот такт является единственным, во время которого двигатель совершает полезную работу.
4. Такт выпуска. Поршень движется от НМТ к ВМТ. Выпускной клапан открывается, а впускной остаётся закрытым. Поршень выталкивает отработавшие газы из цилиндра в выпускную систему. В конце этого такта выпускной клапан закрывается, и цикл начинается снова.

Ответ: Четыре такта работы двигателя называются: впуск, сжатие, рабочий ход (расширение) и выпуск.

Каковы различия в работе карбюраторного и дизельного двигателей?

Несмотря на то, что оба типа двигателей являются двигателями внутреннего сгорания и работают по четырёхтактному циклу, между ними существуют принципиальные различия в организации рабочего процесса. Под "карбюраторным" двигателем здесь понимается более общий класс бензиновых двигателей с искровым зажиганием.

• Способ смесеобразования. В бензиновом (карбюраторном) двигателе горючая смесь (пары бензина с воздухом) готовится, как правило, вне цилиндра (в карбюраторе или впускном коллекторе) и поступает в цилиндр уже в готовом виде во время такта впуска. В дизельном двигателе в цилиндр на такте впуска поступает только чистый воздух, а топливо (дизельное) впрыскивается под высоким давлением непосредственно в цилиндр в конце такта сжатия.
• Способ воспламенения смеси. В бензиновом двигателе сжатая горючая смесь поджигается принудительно — электрической искрой, создаваемой свечой зажигания. В дизельном двигателе воспламенение происходит от сжатия. Воздух в цилиндре сжимается настолько сильно, что его температура достигает 600–700 °C. Впрыснутое в этот раскалённый воздух топливо самовоспламеняется без какого-либо внешнего источника зажигания.
• Степень сжатия. Из-за разного способа воспламенения двигатели имеют разную степень сжатия (отношение полного объёма цилиндра к объёму камеры сгорания). У бензиновых двигателей она ниже (обычно от 8 до 12), так как слишком высокая степень сжатия приведет к преждевременному самовоспламенению смеси (детонации). У дизельных двигателей степень сжатия значительно выше (от 14 до 25), так как именно высокое сжатие необходимо для нагрева воздуха до температуры самовоспламенения топлива.
• Конструкция и КПД. Высокая степень сжатия и большее давление в цилиндрах требуют от дизельного двигателя большей прочности всех деталей, что делает его тяжелее и дороже бензинового аналога. Однако благодаря высокой степени сжатия дизельные двигатели имеют более высокий коэффициент полезного действия (КПД) и, как следствие, более экономичны.

Ответ: Основные различия заключаются в способе приготовления рабочей смеси (заранее у карбюраторного, внутри цилиндра у дизельного), способе воспламенения (от искры у карбюраторного, от сжатия у дизельного), степени сжатия (ниже у карбюраторного, выше у дизельного) и, как следствие, в конструкции, массе и КПД.