Question

Какие физические явления происходят при сгорании горючей смеси в двигателе внутренего сгорания

Answer 1

Энергия сгорания генерирует в механическую энергию

Answer 2

При сгорании горючей смеси в двигателе внутреннего сгорания (ДВС), происходят несколько физических явлений, которые приводят к преобразованию химической энергии топлива в механическую энергию, двигая поршень и приводя в действие механизмы двигателя. Этот процесс можно разделить на четыре основных фазы:

1. Впуск: В этой фазе поршень двигателя опускается, создавая область сниженного давления в цилиндре. Заслонки или клапаны впуска открываются, позволяя свежему воздуху смешаться с топливом, образуя горючую смесь. Воздух содержит около 21% кислорода, который играет важную роль в последующих стадиях сгорания.

2. Сжатие: После фазы впуска клапаны впуска закрываются, и поршень поднимается, сжимая горючую смесь в цилиндре. Сжатие приводит к повышению давления и температуры смеси. Это обусловливает повышение энергии молекул, что способствует более активному химическому взаимодействию.

3. Рабочий ход (сгорание): В этой фазе поршень достигает верхней точки хода, и воспламеняется заранее подготовленная горючая смесь. Сгорание протекает с выделением тепла и образованием продуктов сгорания, таких как вода, углекислый газ и окиси азота. Повышенное давление и объем газов расширяются, выталкивая поршень вниз по цилиндру.

4. Выпуск: После завершения рабочего хода клапан выпуска открывается, и поршень двигается вверх, выталкивая отработавшие газы из цилиндра. Газы попадают в выпускную систему и выбрасываются в атмосферу через выхлопную трубу.

Важно отметить, что эти физические явления происходят в каждом цилиндре двигателя (если он многоцилиндровый), и все цилиндры работают синхронно, обеспечивая постоянное движение поршней и передачу механической энергии на коленчатый вал. Далее, коленчатый вал преобразует прямолинейное движение поршней во вращательное движение, которое передается на колеса автомобиля или другую рабочую машину, обеспечивая транспорт или выполнение работы.