Двигател с вътрешно горене

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.

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.

Четиритактов двигател - работен процес по цикъла на Ото

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

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 висока температура. Процесът на горене се извършва толкова бързо,че поради своята инертност буталото практически не се премества.

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.

Двутактови двигатели В двутактовите двигатели работният

процес се 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.

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 клапани и 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.

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.