В цилиндре двигателя внутреннего сгорания при расширении газа температура уменьшилась в 3 раза

Обновлено: 30.06.2024

Необходимым и основным условием нормальной работы ДВС - двигателя внутреннего сгорания, является сжигание внутри каждого рабочего цилиндра через равные и строго определённые промежутки времени очередной, точно отмеренной порции топлива.

В результате чего, химическая энергия топлива превращается сначала в тепловую, а затем в механическую.

Главный судовой малооборотный, двухтактный, крейцкопфный, длинно-ходовой двигатель "B&W". Палуба цилиндровых крышек, выпускные клапаны. Фото автора.

Давление газов, образовавшихся в результате сгорания порции топлива и стремящихся расшириться, передаётся через поршень и шатун коленчатому валу двигателя, заставляя последний вращаться и выполнять механическую работу.

Для того, чтобы сжечь порцию топлива в цилиндре с наибольшим эффектом, необходимо:

Смесеобразование и распыливание топлива, в морских судовых двигателях. Учебное пособие для машинной команды.

Ввести в цилиндр двигателя потребный для горения топлива воздух (или заранее приготовленную вне цилиндра смесь распыленного топлива, или горючих газов, с воздухом);
Мелко распылить топливо (если оно жидкое) и тщательно перемешать его с воздухом, в смеси с которым оно должно гореть;
Подготовить, образовавшуюся в результате перемешивания распыленного топлива с воздухом, горючую смесь к воспламенению и затем воспламенить её;

подготовка смеси к воспламенению заключается в подогреве её теплотой, выделяющейся в процессе сжатия смеси в цилиндре движущимся поршнем;

Требования, предъявляемые к распыливанию топлива в морских двигателях. Учебное пособие для мореходных школ.

4. Обеспечить быстрое и бездымное сгорание воспламенившейся смеси;

выделившееся в результате сгорания смеси тепло, нагреет образовавшиеся в процессе горения газы, и давление их возрастёт, вследствие чего, поршень в цилиндре начнёт двигаться;
таким образом, химическая энергия топлива превратится сначала в тепловую, а затем и в механическую;

5. Очистить полость рабочего цилиндра от газообразных продуктов сгорания, после возможно более полного использования их энергии.

Для выполнения этих функций, в двигателях внутреннего сгорания имеются специальные устройства, для подачи в рабочие цилиндры воздуха (или приготовленной вне цилиндров горючей смеси) и удаления из них отработавших газов, называемые органами ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ.
А также устройства для распыливания топлива, перемешивания его с воздухом и для воспламенения приготовленной горючей смеси.

Сжигание очередной порции топлива и все связанные с этим процессы могут совершаться:

а) за один оборот коленчатого вала, или, иными словами, за два хода поршня;
б) за два оборота коленчатого вала, или четыре хода поршня.

В первом случае, двигатели называются ДВУХТАКТНЫМИ.
Во втором – ЧЕТЫРЁХТАКТНЫМИ.

Под ТАКТОМ, таким образом, подразумевается промежуток времени, за который поршень совершит один ход.

Однако, это определение соответствует лишь теоретическим условиям протекания процессов в рабочем цилиндре двигателя.
В действительности, отдельные процессы протекают за больший или меньший период, чем один ход поршня.

Совокупность последовательных процессов, периодически повторяющихся в каждом рабочем цилиндре и обусловливающих работу двигателя, называется РАБОЧИМ ЦИКЛОМ.

Для предохранения от значительных перегревов, крышки и стенки рабочих цилиндров охлаждают циркуляционной водой.

Тепло, выделившееся в результате сгорания топлива в рабочем цилиндре, лишь частично используется для полезной работы на валу двигателя.

Значительная его часть, уносится с продуктами сгорания, при очередной очистке рабочей полости цилиндра, а также с охлаждающей двигатель водой.
Часть тепла, непроизводительно расходуется на преодоление внутренних сопротивлений сил трения, возникающих в движущихся деталях.
Известно, что использование тепла увеличивается с увеличением разности температур рабочего тела в начале и в конце теплового процесса.

Сжигание топлива в цилиндре двигателя, позволяет получить весьма значительный перепад (разность) температур в начале и в конце расширения продуктов сгорания, что существенно увеличивает теплоиспользование во время этого процесса и, следовательно, увеличивает отдачу механической энергии на валу двигателя.

Сертификат и скидка на обучение каждому участнику

Температура. Абсолютная температура.

Температура при воспламенении горючей смеси, выхлопных газов, масла, воды в системе охлаждения

30-40% теплоты, выделившейся при сгорании топлива, идёт на нагрев двигателя. Если эту теплоту не отводить от деталей, то нарушится нормальная работа двигателя. Последний надёжно работает при равновесии между теплотой, поступающей на детали и отдаваемой окружающей среде.

Изменение давления газа при изменении температуры Закон. Шарля (изохорический процесс)

а) Давление повышается за счёт увеличения температуры при сгорании горючей смеси в цилиндре двигателя внутреннего сгорания. Вспышка происходит мгновенно, поэтому можно считать, что объём постоянный.

б) увеличение давления воздуха в баллонах колёс автомобиля при нагревании их от длительной езды.

Изменение давления газа при изменении объёма

а) степень сжатия показывает, во сколько раз уменьшается объём топливно-воздушной смеси в цилиндре карбюраторного двигателя или воздуха в цилиндре дизельного двигателя при перемещении поршня от НМТ до ВМТ. Можно ли считать, что происходящее при этом сжатие газа подчиняется закону Бойля-Мариотта?

б) при такте сжатия в двигателе внутреннего сгорания объём уменьшается в 6-7 раз и более, а давление возрастает до 1МПа и более. Почему давление растёт быстрее, чем происходит уменьшение объёма?

(возрастание температуры газа при резком сжатии)

При сжатии воздуха в цилиндрах дизельного двигателя температура увеличивается на столько, что впрыскиваемое через форсунку топливо самовоспламеняется

Изменение давления газа при изменение его объёма. Изменение внутренней энергии и температуры газа

При рабочем ходе поршня объём увеличивается, а давление уменьшается. То же происходит и при выпуске газа. Можно ли считать эти процессы изотермическими? Применим ли к ним закон Бойля-Мариотта?

Тепловые процессы, происходящие в двигателе внутреннего сгорания

Теплопроводность. Хорошие и плохие проводники теплоты

а) У двигателя внутреннего сгорания имеется блок цилиндров и головка блока. Алюминиевая головка блока имеет большую теплопроводность, чем чугунная. Поэтому она предохраняет двигатель от перегрева и позволяет увеличить мощность двигателей внутреннего сгорания.

б) Вода – плохой проводник теплоты. В верхнем бачке вода, охлаждающая двигатель, может кипеть, а в нижнем превратиться в лёд.

Работа и теплота

Работа совершаемая поршнем во время рабочего такта двигателя

Количество переданной теплоты

Количество теплоты выделяющееся при сгорании топлива в цилиндрах двигателя, частично передаётся различным деталям, охлаждающей воде и окружающей среде

Эквивалентность между количеством теплоты и работой

Количество теплоты выделяющееся при сгорании топлива в цилиндрах двигателя, частично идёт на совершение работы. Кпд двигателя внутреннего сгорания.

Применение воды в качестве охлаждающей жидкости в двигателе. Вода имеет большую теплоёмкость.

Внутренняя энергия и её преобразование

Внутренняя энергия, увеличивающаяся при сгорании топлива в цилиндре двигателя. Она преобразуется в механическую энергию движущегося поршня

Переход механической энергии во внутреннюю

При недостаточной смазке или отсутствие её трение в подшипниках резко увеличивается. На его преодоление затрачивается больше механической энергии. Совершаемая работа по преодолению трения приводит к увеличению внутренней энергии трущихся деталей. Это выражается в увеличении температуры, которая может достигнуть точки плавления вкладышей подшипников скольжения.

Второй закон термодинамики

Нагревание окружающей среды (холодильника) при совершении работы двигателя за счёт теплоты от сгорания топлива.

Тепловой двигатель. Кпд теплового двигателя.

Карбюраторные (бензиновые) и типа дизель двигатели

Нагреватель и холодильник

Цилиндр двигателя и атмосферный воздух

Невозможность создания вечного двигателя

Кпд идеального теплового двигателя меньше 1, а реального ещё меньше

Упрощённая модель реального газа. В некоторых случаях приближённо может отражать механические и тепловые свойства паров топлива и газов, получающихся при сгорании горючей смеси

Мера средней кинетической энергии хаотического движения молекул газа в цилиндре

Процессы происходящие в двигателе, подчиняются первому закону термодинамики.

Перед сжатием давления газа в цилиндре двигателя внутреннего сгорания равно 8 * 10 ^ 4 Па, а температура 50 градусов С.

Определите температуру газа в конце такта сжатия, если при этом объем его уменьшился в 5 раз, а давление увеличилось до 8 * 10 ^ 5 Па.

Отсюда Т2 = Р2V2 / P1V1 * T1 = 10 / 5 T1 = 2T1 = 100(с) = 373(К).

Перед тактом сжатия давления смеси в цилиндре двигателя внутреннего сгорания равно 0, 8 * 10 ^ 5 Па, а температура 50 градусов?

Перед тактом сжатия давления смеси в цилиндре двигателя внутреннего сгорания равно 0, 8 * 10 ^ 5 Па, а температура 50 градусов.

Определите температуру смеси в конце такта сжатия, если объем смеси в процессе сжатия уменьшился в 5 раз, а давление увеличилось до 7 * 10 ^ 5 Па.

В цилиндре двигателя температура воздуха в начале сжатия была 50о С?

В цилиндре двигателя температура воздуха в начале сжатия была 50о С.

Найти температуру воздуха в конце сжатия, если его объем уменьшается в 17 раз, а давление возрастает в 50 раз.

При сжатии воздуха в цилиндре дизельного двигателя объем воздуха уменьшается в 15 раз, а температура повышается от 47 до 620 градусов Цельсия?

При сжатии воздуха в цилиндре дизельного двигателя объем воздуха уменьшается в 15 раз, а температура повышается от 47 до 620 градусов Цельсия.

Каково давление воздуха в конце сжатия, если в начале сжатия давление воздуха равнялось 100 кПа?

В цилиндре дизельного двигателя автомобиля КамАЗ - 5320 температура воздуха в начале такта сжатия была 50 С?

В цилиндре дизельного двигателя автомобиля КамАЗ - 5320 температура воздуха в начале такта сжатия была 50 С.

Найти (в С) температуру воздуха в конце такта, если его объем уменьшается в 17 раз, а давление возрастает в 50 раз.

При адиабатном сжатии воздуха в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания давление изменяется от 0, 1 МПа до 3, 5 МПа?

При адиабатном сжатии воздуха в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания давление изменяется от 0, 1 МПа до 3, 5 МПа.

Начальная температура воздуха 40 С .

Найти температуру воздуха в конце такта сжатия.

При втором такте (сжатие) объем рабочей смеси уменьшился с 2, 5 л до 0, 36 л, а дав - ление возросло в 15 раз.

Какова при этом температура рабочей смеси?

2)Газ находится в сосуде при давлении 2 МПа и температуре 27 °С.

После нагревания на 50 °С в сосуде осталась половина газа.

Определить установившееся давление.

3)При давлении 1 кПа и температуре 15 °С объем воздуха 2л.

При каком давлении воздух займет объем 4л, если температура его возрастет в 4 / 3 раза?

4)При изохорном охлаждении газа, взятого при температуре 207 °С, его давление уменьшилось в 1, 5 раза.

Какой стала конечная температура газа?

5)Температура газа при изобарном процессе возросла на 150 ºС, а объем увеличился в 1, 5 раза.

Определите начальную тем¬пературу газа.

6)В цилиндре под поршнем изобарно охлаждают 0, 01 м3 газа от 50°С до 0 °С.

Каков объем охлажденного газа?

При сжатии идеального газа его объем увеличился в 3 раза и температура увеличилась в 3 раза?

При сжатии идеального газа его объем увеличился в 3 раза и температура увеличилась в 3 раза.

Как при этом изменилось давление газа ?

При сжатии воздуха в цилиндре дизельного двигателя объем воздуха уменьшается в 15 раз, а температура повышается от 47 до 620С?

При сжатии воздуха в цилиндре дизельного двигателя объем воздуха уменьшается в 15 раз, а температура повышается от 47 до 620С.

Каково давление воздуха в конце сжатия, если в начале сжатия давление воздуха = 100 кПа?

Помогите с задачами, пожалуйста?

Помогите с задачами, пожалуйста.

1. В баллоне объемом 5м(в кубе) находится газ в количестве 15х10(в кубе) моль при давлении 9х10(в 6 степени) Па.

Определите среднюю кинетическую энергию теплового движения молекул газа.

2. Перед тактом сжатия в цилиндре двигателя внутреннего сгорания давление рабочей семи равно 0, 6х10(в 5 степени) Па, а температура = 77 градусов C.

Объем смеси при сжатии уменьшился в 5 раз, а давление увеличилось до 8х10(в 5 степени) Па.

Определите температуру в конце такта сжатия.

3. Температура неона 1000 К.

Какова средняя квадратичная скорость его молекул ?

4. Плотность алмаза 3500 кг / м(в кубе).

Какой объем займут 30х10(в 22 степени) атомов вещества ?

Молярная масса М = 12х10( - 3 степени) кг / моль.

Если можно, с объяснением,.

До какой температуры нагреется газовая смесь в цилиндре двигателя внутреннего сгорания, если в результате сжатия объём уменьшился в 8 раз, а давление возросло до 1, 52 МПа?

До какой температуры нагреется газовая смесь в цилиндре двигателя внутреннего сгорания, если в результате сжатия объём уменьшился в 8 раз, а давление возросло до 1, 52 МПа?

До сжатия газовая смесь имела температуру 50°С при нормальном атмосферном давлении.

Вопрос Перед сжатием давления газа в цилиндре двигателя внутреннего сгорания равно 8 * 10 ^ 4 Па, а температура 50 градусов С?, расположенный на этой странице сайта, относится к категории Физика и соответствует программе для 10 - 11 классов. Если ответ не удовлетворяет в полной мере, найдите с помощью автоматического поиска похожие вопросы, из этой же категории, или сформулируйте вопрос по-своему. Для этого ключевые фразы введите в строку поиска, нажав на кнопку, расположенную вверху страницы. Воспользуйтесь также подсказками посетителей, оставившими комментарии под вопросом.

S = 0. 5 мм² L = 4 м U = 9. 6 B I = 2 A po = ? = = = R = U / I R = po * L / S po = U * S / (I * L) = 9. 6 * 0. 5 / (2 * 4) = 0. 6 Ом * мм² / м = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =.

Дано : с = 4200 Дж / кг°Сm = 5кгΔt = 8°СРешение : Q = m * c * ΔtQ = 5 кг * 4200 Дж / кг°С * 8°С = 168 000 Дж = 168 кДжОтвет : Q = 168 кДж(это 1. 25) дано V = 60 м3 p = 1, 29 кг / м3 c = 1000 Дж / кг * С Q - ? Q = c * m * (t2 - t1) = c * p * V * (t2..

1. Какие треугольники называются равными? 2. Что такое теорема и доказательство теоремы? 3. Объясните какой отрезок называется перпендикуляром, проведённом из данной точки к данной прямой. 4. Сформулируйте и докажите теорему о перпендикуляре, пров..

Увеличиться в 2 раза, так как в формуле линейной скорости вращения(U = wR) линейная зависимость.

R = 500 Ом t = 10 c U = 220 B Q = ? = = = Q = U² * t / R = 220² * 10 / 500 = 968 Дж = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =.

5 л = 0, 005 куб м m = 0, 005 * 890 = 4, 45 кг Q = 4, 45 * 392000000 = 1744400000 Дж = 1744, 4 Мдж.

R = R1 + R2 = 2 + 3 = 5 Ом I = U / R = 6 / 5 = 1, 2В U1 = I * R1 = 1, 2 * 2 = 2, 4В U2 = I * R2 = 1, 2 * 3 = 3, 6В.

80 / x + 70 / x ＝2 150 / x＝2 x＝75 Расстояние между пунктами а и б равно 75км.

Б) инерция потому что мензурка прибор для измерения также как и метр а ветер это природное явление.

⚡ Условие + 37% решения:

В цилиндре двигателя внутреннего сгорания при работе образуются газы, температура которых 1000 К. Температура отработанного газа 373 К. Двигатель расходует в час 36 кг топлива ( кг Дж q 6  4310 ). Какую максимальную полезную мощность может развивать этот двигатель?

Решение Термический к.п.д. двигателя можно определить по формуле: 1 1 2 T T T   (1) где T1 – абсолютная температура нагревателя; T2 – абсолютная температура холодильника. С другой стороны можем записать: з п P P   (2) Где Pп – полезная мощность; Pз – полная затраченная мощность, которая равна: t qm t Q Pз   (3) Где Q – количество теплоты, которое выделится при сгорании топлива массой m за время t ; q – удельная теплота сгорания топлива. Подставим (3) в (2): qm P t t qm Pп п    (4)

Готовые задачи по физике которые сегодня купили:

Образовательный сайт для студентов и школьников

Читайте также: