Самостійна робота №5

«Двигун внутрішнього згорання. Парова і газова турбіна. Роль теплових двигунів у народному господарстві.» Питання для самостійного опрацювання:

1.Поняття «двигун внутрішнього згорання».

2. Конструкция і принцип дії двигуна внутрішнього згорання.

3.Парова турбіна.

4. Газова турбіна.

5. Роль теплових двигунів у народному господарстві.

Завдання:

5. Прочитати теоретичний матеріал

6. Законспектувати відповіді на питання

Теоретичний матеріал:

Двигун внутрішнього згорання — тип двигуна, теплова машина, в якій хімічна енергія палива, що згоряє в робочій зоні, перетвориться в механічну роботу. Поряд із електричним двигуном двигун внутрішнього згорання є одним із найпоширеніших типів двигунів. Найчастіше він використовується у транспортних засобах: автомобілях, мотоциклах, поїздах, морському транспорті тощо.

Двигуни застосовуються також в автономних електричних генераторах для виробництва електроенергії.

Назва двигуна внутрішнього згорання пов'язана з тим, що на відміну від парової машини горіння відбувається в закритій камері,яку спеціально сконструйованими системами подається рідке або газоподібне паливо та повітря, кисень у складі якого виконує роль окисника.

Гарячі гази, що утворюються при згоранні палива, створюють значний тиск, який змушує рухатися поршень, таким чином перетворюючи тепло в механічну роботу.

2.Конструкція і принцип дії.

Механічна система двигуна внутрішнього згорання сконструйована таким чином, що його робота розбивається на послідовність періодичних циклів, кожен із яких складається з кількох тактів. Один із тактів робочий, під час цього такту розширення гарячих стиснених газів призводить до руху поршня, інші виконують допоміжні функції, серед яких всмоктування палива та повітря, звільнення робочої камери від відпрацьованих продуктів згорання тощо. Найпоширеніші конструкції двигунів внутрішнього згорання - двотактні та чотиритактні.

Серед різноманітних конструкцій двигунів внутрішнього згорання найчастіше зустрічаються дизельні та карбюраторні.

Принцип дії двигуна внутрішнього згоряння можна розглянути на прикладі чотиритактного карбюраторного двигуна. Основним елементом такого двигуна є циліндр, усередині якого відбувається згоряння палива. Як правило, їх кілька. Тому кажуть про одно-, дво-, чотири-, восьми-, дванадцяти-, шістнадцяти та навіть вісімнадцятициліндрові двигуни. У кожному циліндрі встановлено рухомий поршень.

Циліндр має два отвори з клапанами — впускним і випускним. Робота двигуна внутрішнього згорання ґрунтується на чотирьох послідовних процесах —тактах, які весь час повторюються.

Перший такт — це впуск пальної суміші, що здійснюється через впускний клапан, коли поршень рухається вниз. Після того, як поршень досягне нижньої точки, всмоктування палива припиняється і обидва клапани закриваються. Під час другого такту, коли поршень рухається вгору, відбувається стискання суміші, внаслідок чого її температура підвищується. У верхній точці поршня суміш запалюється електричною іскрою від свічки. Суміш миттєво спалахує через значне нагрівання розширюється й тисне на поршень. Сила тиску штовхає поршень донизу, відбувається третій такт — робочий хід, під час якого виконується робота. За допомогою шатунного механізму рух поршня передається колінчастому валу, який з'єднано з колесами автомобіля. Виконуючи роботу, суміш розширюється й одночасно охолоджується. Після проходження поршнем нижньої точки відкривається випускний клапан і під час руху поршня вгору продукти згорання палива виходять з циліндру через випускний клапан.