Номер 3, страница 97 - гдз по физике 8 класс учебник Закирова, Аширов

3. Какие процессы происходят в каждом такте двигателя внутреннего сгорания?

Работа четырехтактного двигателя внутреннего сгорания (ДВС) состоит из четырех последовательных процессов, называемых тактами. Каждый такт соответствует одному ходу поршня, то есть его движению от одной крайней точки (мёртвой точки) до другой. Полный рабочий цикл двигателя происходит за два оборота коленчатого вала.

Впуск

Первый такт начинается при движении поршня от верхней мёртвой точки (ВМТ) к нижней мёртвой точке (НМТ). В это время впускной клапан открыт, а выпускной клапан закрыт. За счет увеличения объема над поршнем в цилиндре создается разрежение, и в него из впускного коллектора засасывается горючая смесь (в бензиновых двигателях) или чистый воздух (в дизельных двигателях). Такт заканчивается, когда поршень достигает НМТ.

Ответ: В такте впуска происходит заполнение цилиндра рабочей средой (горючей смесью или воздухом) при движении поршня вниз и открытом впускном клапане.

Сжатие

Поршень движется в обратном направлении, от НМТ к ВМТ. Оба клапана (впускной и выпускной) в это время плотно закрыты. Объем над поршнем уменьшается, и находящаяся в цилиндре горючая смесь или воздух сжимается. Вследствие сжатия давление и температура рабочего тела в цилиндре значительно возрастают. Этот процесс является подготовкой к воспламенению.

Ответ: В такте сжатия происходит адиабатическое сжатие рабочей среды при движении поршня вверх и закрытых клапанах, что приводит к увеличению ее давления и температуры.

Рабочий ход (сгорание и расширение)

Когда поршень подходит к ВМТ, происходит воспламенение рабочей смеси. В бензиновом двигателе это осуществляется электрической искрой от свечи зажигания. В дизельном двигателе в раскаленный от сильного сжатия воздух впрыскивается дизельное топливо, которое самовоспламеняется. Происходит очень быстрое сгорание топлива, похожее на взрыв. Давление газов в цилиндре резко возрастает, и они с огромной силой толкают поршень вниз, к НМТ. Это единственный такт, в ходе которого двигатель совершает полезную механическую работу, приводя во вращение коленчатый вал.

Ответ: В такте рабочего хода происходит воспламенение и сгорание топлива, в результате чего расширяющиеся под высоким давлением газы толкают поршень вниз, совершая полезную работу.

Выпуск

Достигнув НМТ, поршень снова движется вверх, к ВМТ. При этом открывается выпускной клапан, а впускной остается закрытым. Движущийся вверх поршень выталкивает отработавшие газы из цилиндра в выпускную систему. Когда поршень достигает ВМТ, выпускной клапан закрывается. На этом рабочий цикл завершается, и двигатель готов к новому такту впуска.

Ответ: В такте выпуска происходит очистка цилиндра от продуктов сгорания путем их выталкивания поршнем через открытый выпускной клапан.