Двигатель внутреннего сгорания

Актуализация знаний:
Вспомним предыдущие изученные темы, которые нам помогут лучше и быстрее понять новую тему:
1.Какие виды механической энергии мы изучили?
2.Что называют внутренней энергией?
3.От чего зависит внутренняя энергия?
4.Какими способами можно изменить внутреннюю энергию?

Изучение нового материала:
Запасы внутренней энергии огромны. Очень важно умело и грамотно использовать её запасы, содержащиеся в топливе.
Использовать внутреннюю энергию – значит совершить за счёт неё полезную работу.
Для того, чтобы понять как это сделать, рассмотрим на примере ДВС.

Учебная видео лекция с демонстрацией устройства и принципа действия двигателя внутреннего сгорания. Применение тепловых двигателей чрезвычайно разнообразно. Они приводят в движение самолеты, ракеты, тепловозы, паровозы, наземный и водный транспорт. В настоящее время наибольшее распространение имеют двигатели внутреннего сгорания. Остановимся на них.
В ДВС топливо сгорает прямо в цилиндре, внутри самого двигателя. Поэтому он и называется двигателем внутреннего сгорания.
Работают они на жидком топливе или горючем газе.
Двигатель состоит из цилиндра, в котором перемещается поршень, соединенный при помощи шатуна с коленчатым валом.
В верхней части цилиндра имеется два клапана, которые при работе двигателя автоматически открываются и закрываются в нужные моменты. Через первый клапан (впускной) поступает горючая смесь, которая воспламеняется с помощью свечи, а через второй клапан (выпускной) выпускаются отработавшие газы.
В цилиндре периодически происходит сгорание горючей смеси, состоящей из паров бензина и воздуха (температура достигает 1600-1800оС).
Давление на поршень резко возрастает. Расширяясь, газы толкают поршень, а вместе с ним и коленчатый вал, совершая при этом механическую работу. При этом они охлаждаются, т.к. часть их внутренней энергии превращается в механическую.
Крайние положения поршня в цилиндре называют мертвыми точками. Расстояние, проходимое поршнем от одной мертвой точки до другой, называют ходом поршня. Ход поршня называют еще тактом. Поэтому двигатели называют четырехтактным.

Такты двигателя внутреннего сгорания:
- Впуск.
- Сжатие.
- Рабочий ход.
- Выпуск.
Не во всех двигателях есть свеча для воспламенения рабочей смеси. В дизельных двигателях воспламенение происходит за счет резкого сжатия воздуха в цилиндре.
Двигатель Дизеля
Немецкий инженер Р. Дизель в 1897 г. изобрёл двигатель, в котором сжимали воздух и в момент максимального сжатия в камеру сгорания при помощи форсунки делали впрыск топлива. Далее раскалённые газы перемещали поршень, и происходило преобразование внутренней энергии в механическую. В двигателе внутреннего сгорания есть карбюратор, при помощи которого образуется горючая смесь (смесь бензина с воздухом). В двигателе Дизеля нет карбюратора.
КПД дизельных двигателей достигает 35 – 44 %, а у двигателя внутреннего сгорания КПД не превышает 25 – 32 %. Дизельные двигатели нашли широкое применение в тракторах, большегрузных машинах, на кораблях, передвижных электростанциях.

Выводы:
Тепловая машина преобразует внутреннюю энергию пара (газа) в механическую энергию.
Для работы тепловой машины необходима повторяемость (цикличность) процесса.
Тепловые машины являются основой механизации производства и быта.

Закрепление нового материала: проверка знаний с помощью карточек – заданий.
КАРТОЧКА №1
На изображении ДВС подписать его устройство.

КАРТОЧКА №2
Даны рисунки всех тактов ДВС. Необходимо подписать названия тактов.
1 2 3 4