Двигател с вътрешно горене

1. Двигател с вътрешно горене

2. Двигател с вътрешно и външно горене. • Двигател с вътрешно горене (ДВГ) е вид топлинен двигател, при който горивото се възпламенява и изгаря вътре в самия двигател. Получената от разширяването на горещите газове енергия се преобразува в механична, и използва за задвижване. Най-често обаче в практиката под „двигател с вътрешно горене“ се разбира „бутален двигател с вътрешно горене“. • При двигателите с външно горене, като парната машина и двигателя на Стърлинг, горивният процес става извън двигателя.

3. Видове Бутален двигател с вътрешно горене - той работи, като изгаря въглеводороди или водородно гориво, които ускоряват бутало. Работят по 2 основни цикъла: • Цикъл на Ото - горивото се запалва от искра; • Цикъл на Дизел - горивото се самозапалва вследствие от висока температура и налягане; Реактивен двигател - той работи, като горещите газове от изгарянето се ускоряват вътре в горивната камера и дюзата, и изтичат във вид на струя, пряко ускорявайки двигателя напред. Газотурбинен двигател или газова турбина - като предния, но струята завърта валове с лопатки, подобни на тези при парната турбина, които отдават мощност. Роторен / Ванкелов двигател с вътрешно горене - той работи, като изгаря въглеводороди или водородно гориво, които ускоряват ротор с триъгълна форма и планетарна предавка.

4. Четиритактов двигател - работен процес по цикъла на Ото

5. Николаус Ото-Той създава първия образец на четиритактов двигател.Четирите различни такта на буталото са:

6. 1-ви такт (всмукване на горивната смес).Буталото се изтегля и през отворения входен клапан работният обем V0 на цилиндъра се запълва със смес от въздух и гориво.2-ри такт (свиване).Затваря се входния клапан,буталото се движи нагоре и свива горивната смес до обем V.3-ти такт (работен).Чрез искра се възпламенява горивната смес.Протичат химични реакции на горене,при което се отделя количество топлина Q и газовата смес се нагрява до високатемпература. Процесът на горене се извършва толкова бързо,че поради своята инертност буталото практически не се премества.

7. След това започва работният такт:сместа от горещ въздух и продукти на горенето действа с голямо налягане на буталото.То се спуска надолу, извършва механична работа и завърта коляновия вал. 4-ти такт (изхвърляне на отработените газове).Отваря се изходния клапан и буталото изхвърля навън изгорелите газове.След това се засмуква свежа горивна смес и процесите се повтарят.

8. Двутактови двигатели В двутактовите двигатели работният процессе извършва за два такта или за два хода на буталото, т.е. за едно завъртане на коляновия вал. За да се очисти цилиндърът по-добре от продуктите на горенето и да се запълни с прясно работно вещество, то предварително трябва да се сгъсти до определено налягане в специален агрегат (компресор) или в картера на двигателя.

9. Първи такт Този такт се осъществява при движение на буталото от ГМТ (горна мъртва точка) до ДМТ (долна мъртва точка). През това време в цилиндъра се извършва изгаряне на горивото и разширение на продуктите на горенето, т.е. осъществява се работният ход на буталото. В края на разширението се отварят изпускателните отвори и започва свободно изтичане на газове от цилиндъра. Тогава, когато налягането в цилиндъра стане приблизително равно на налягането на прясното работно вещество, продухвателните отвори се отварят. Прясното работно вещество, което постъпва в цилиндъра през продухвателните отвори, изтласква продуктите на горенето през изпускателните клапании запълва цилиндъра. По такъв начин по време на първия такт в цилиндъра протичат процесите: горене, разширение, изпускане на газове, продухване и пълнене на цилиндъра с прясно работно вещество.

10. Втори такт Този такт се осъществява при движение на буталото от ДМТ до ГМТ. През това време продължава процесът на очистване на цилиндъра от продуктите на горенето и запълването му с прясно работно вещество. След затваряне на газообменните отвори протича процесът на сгъстяване на работното вещество. Ясно е, че по време на вторият такт (при движение на буталото към ГМТ) в цилиндъра протичат процесите: изтичане на газове, продухване, пълнене, сгъстяване и начало на горенето.