Номер 1, страница 147 - гдз по физике 8 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 5. Тепловые свойства газов, жидкостей и твёрдых тел. Параграф 36. Двигатель внутреннего сгорания. Вопросы для самопроверки - номер 1, страница 147.

Условие.

1. Как устроен двигатель внутреннего сгорания?

Решение.

Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) — это тепловой двигатель, в котором сгорание топлива происходит непосредственно в его рабочей камере (внутри), а выделяемая энергия преобразуется в механическую работу. Устройство и принцип действия ДВС можно рассмотреть на примере самого распространенного, четырехтактного поршневого двигателя.

Основные конструктивные элементы ДВС:

Блок цилиндров — является основной, несущей деталью двигателя, его каркасом. Внутри блока выполнены цилиндры — полости, в которых перемещаются поршни. Также в блоке предусмотрены каналы для циркуляции охлаждающей жидкости и масла.

Головка блока цилиндров (ГБЦ) — деталь, которая герметично закрывает цилиндры сверху. В ней располагаются клапаны газораспределительного механизма, свечи зажигания (в бензиновых двигателях) или топливные форсунки (в дизельных).

Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) — служит для преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение коленчатого вала. Его ключевые компоненты: поршень, который движется внутри цилиндра и воспринимает давление газов; шатун, соединяющий поршень с коленчатым валом; и сам коленчатый вал, который преобразует это усилие во вращающий момент.

Газораспределительный механизм (ГРМ) — обеспечивает своевременное открытие и закрытие клапанов для впуска в цилиндры горючей смеси и выпуска отработавших газов. Основными его частями являются распределительный вал (или валы) с кулачками и впускные и выпускные клапаны.

Масляный поддон (картер) — крепится к нижней части блока цилиндров и выполняет функцию резервуара для моторного масла, необходимого для смазки движущихся частей.

Принцип работы четырехтактного ДВС:

Рабочий цикл двигателя состоит из четырех последовательных этапов (тактов), которые соответствуют двум полным оборотам коленчатого вала:

1. Такт впуска: Поршень движется из крайнего верхнего положения (верхняя мертвая точка, ВМТ) в крайнее нижнее (нижняя мертвая точка, НМТ). В это время открыт впускной клапан, и в цилиндр за счет создаваемого разрежения засасывается топливовоздушная смесь.

2. Такт сжатия: Поршень движется от НМТ к ВМТ. Оба клапана (впускной и выпускной) закрыты. Находящаяся в цилиндре смесь сжимается, вследствие чего ее давление и температура значительно повышаются.

3. Такт рабочего хода (сгорание): В момент, когда поршень достигает ВМТ, свеча зажигания создает электрическую искру, которая воспламеняет сжатую смесь. Происходит быстрое сгорание, и образовавшиеся газы, расширяясь, с огромной силой толкают поршень вниз к НМТ. Это единственный такт, в ходе которого двигатель производит полезную механическую работу.

4. Такт выпуска: Поршень вновь движется от НМТ к ВМТ. В это время открывается выпускной клапан, и поршень выталкивает отработавшие газы из цилиндра в выпускную систему.

После завершения четвертого такта цикл немедленно повторяется. Для плавной и непрерывной работы современные двигатели имеют несколько цилиндров (обычно 4, 6, 8 или больше), которые работают со сдвигом по фазе.

Ответ: Двигатель внутреннего сгорания представляет собой механизм, состоящий из блока цилиндров с головкой, внутри которых движутся поршни, соединенные через шатуны с коленчатым валом. Специальный газораспределительный механизм (ГРМ) управляет клапанами для впуска топливной смеси и выпуска отработавших газов. Работа двигателя основана на преобразовании энергии расширяющихся газов, образующихся при сгорании топлива, в механическое вращение коленчатого вала посредством циклического повторения четырех тактов: впуска, сжатия, рабочего хода и выпуска.