Двигун внутрішнього згорання

Принципи роботи і класифікація

Двигун внутрішнього згоряння - це найбільш поширений джерело енергії для транспортних засобів. цей двигун виробляє потужність за рахунок перетворення хімічної енергії палива в теплоту, яка потім перетворюється в механічну роботу.

Перетворення хімічної енергії в теплоту здійснюється при згорянні палива, а подальший перехід теплоти в механічну роботу здійснюється за рахунок внутрішньої енергії робочого тіла, яке, розширюючись, виконує роботу.

В якості робочих тіл в двигуні внутрішнього згоряння використовуються гази, тиск яких зростає за рахунок стиснення.

Таблиця 1. Класифікація двигунів внутрішнього згоряння

палива - а це в основному суміші вуглеводнів - вимагають для свого згоряння присутність кисню; потрібну кількість кисню надходить разом зі вхідним повітрям.

Якщо згоряння палива відбувається всередині циліндра двигуна, цей процес називається внутрішнім згорянням. Тут продукти згоряння самі використовуються як робоче тіло.

Якщо ж процес згоряння відбувається поза циліндра, то він називається зовнішнім згорянням.

Постійне отримання механічної роботи можливо циклічно (поршневий двигун) або безперервно (газотурбінний двигун), робочий процес при цьому складається з стиснення робочого тіла, підведення до нього теплоти, здійснення роботи за рахунок його розширення і повернення в початковий стан.

Якщо робоче тіло змінюється при отриманні ним теплоти, наприклад, коли частина його виконує роль окислювача, то відновлення первісного стану робочого тіла можливе лише шляхом його заміни.

Подібний процес називається незамкнутим циклом і характеризується циклічним газообменом (випуском продуктів згоряння і впусканням свіжого заряду). Внутрішнє згоряння завжди вимагає застосування незамкнутого циклу.

При реалізації процесу зовнішнього згоряння робоче тіло залишається хімічно незмінним і може тому повертатися в свій початковий стан шляхом виконання необхідних операцій (охолодження, конденсація). Це дозволяє використовувати замкнутий цикл роботи.

Крім основних характеристик процесу (незамкнений / замкнутий цикли) і типів згоряння (циклічний / безперервний) процеси згоряння в двигуні внутрішнього згоряння класифікуються за способами приготування робочої суміші і застосовуваних методів її займання.

При зовнішньому сумішоутворення робоча суміш готується поза камерою згоряння. При цьому в камері згоряння спочатку присутня, головним чином, гомогенна топливовоздушная суміш, і тому цей процес можна віднести до процесу утворення гомогенної суміші.

При внутрішньому сумішоутворення паливо вводиться безпосередньо в камеру згоряння. Чим пізніше відбувається згорання, тим більшою гетерогенність на момент початку згоряння буде мати топливовоздушная суміш, тому внутрішнє сумішоутворення часто називається процесом освіти гетерогенної суміші.

Примусове займання здійснюється електричною іскрою від свічки запалювання. При самозаймання робоча суміш спалахує через нагрівання внаслідок її стиснення. Також самозаймання може відбуватися при уприскуванні палива в таку високотемпературну повітряне середовище, яка викликає його випаровування і займання.

Мій блог знаходять за такими фразами

Автор теми: АвтоЗащітнік