Вопрос: Какой тепловой двигатель называют двигателем внутреннего сгорания? Ответ на вопрос – iq2u
Точные науки Физика
Ответ:
У которого топливо сгорает внутри рабочего цилиндра двигателя.
Что? Где? Когда? Эрудит онлайн: ответы на вопросы:
- Какую линию называют световым лучом?
- Какое произведение А.Т. Твардовского называют поэтической энциклопедией Великой Отечественной войны?
- Какой механической энергией обладает автомобиль, движущийся по дороге?
- Какой пример содержит наречие в сравнительной степени?
- Какой механической энергией обладает растянутая или сжатая пружина?
- Как называются биологические сообщества?
- Какое движение называют равномерным?
- В какой реке — горной или равнинной — каждый кубический метр воды обладает большей кинетической энергией?
- Какой материк ближайший к Африке?
- По какой формуле рассчитывают мощность электрического тока?
- По какой формуле можно рассчитать количество теплоты, необходимое для плавления какой-либо массы вещества при температуре плавления?
- Какой остров не относится к Атлантическому океану?
Двигатель внутреннего сгорания (VII класс)
yurii Фев 25, 2023
| Вид материала | План урока |
Подобный материал:
- Урок по физике.
8 класс Тема: «Тепловые двигатели. Двигатель внутреннего сгорания», 113.91kb. - Тепловые двигатели. Двигатель внутреннего сгорания, 139.75kb.
- «Двигатель внутреннего сгорания». Назначение, 16.86kb.
- Двухгибридный комбинированный двигатель внутреннего сгорания с новым рабочим телом,, 101.38kb.
- Двигатели внутреннего сгорания, 128.88kb.
- Бензиновый двигатель внутреннего сгорания со сверхвысокой степенью сжатия / Ибадуллаев, 695.21kb.
- Реферат двигатель внутреннего сгорания, 304.12kb.
- 18 Двигатели внутреннего сгорания. Основные характеристики, 55.17kb.
- Способ работы двигателя внутреннего сгорания с искровым зажиганием и непосредственным, 50.11kb.
- Таланин Владимир Юрьевич (RU) (72) Автор(ы): Таланин Юрий Васильевич (RU), Таланин, 19.46kb.
8 класс Тема: «Тепловые двигатели. Двигатель внутреннего сгорания», 113.91kb.Тема: Двигатель внутреннего сгорания (VII класс)
Задачи урока.
Сформировать знания учащихся о работе пара и газа на примере изучения двигателя внутреннего сгорания. Ознакомить учащихся с устройством и принципом работы этого двигателя.
Развивать умение работать с текстом учебника (находить ответы на предложенные вопросы), пользоваться таблицами; сравнивать и сопоставлять изучаемые процессы (такты в работе двигателя).
Ознакомить учащихся с данными, характеризующими развитие сельскохозяйственной техники в стране.
В целях профориентации подчеркнуть роль механизации в сельском хозяйстве.
Оборудование. Демонстрационное: цилиндр для демонстрации взрыва горючей смеси, модель двигателя внутреннего сгорания, таблица четырехцилиндрового двигателя внутреннего сгорания, велосипедный насос, диафильм «Двигатель внутреннего сгорания».
План урока
| Содержание | Методы и приёмы |
| Изучение и закрепление нового материала.  Применение двигателя внутреннего сгорания в сельском хозяйстве. Устройство двигателя. Работа двигателя внутреннего сгорания. Задание на дом. | Рассказ. Беседа. Демонстрация модели, таблиц, диафильма, работа с учебником. Запись на доске. Наблюдение. Сопоставление. Умозаключение. Сообщение школьника. Запись на доске и в дневниках |
Учитель. Сегодня мы познакомимся с устройством и работой двигателя внутреннего сгорания. В настоящее время двигатель внутреннего сгорания является наиболее распространенным. Такого типа двигатели используются на кораблях, тепловозах, автомобилях, сельскохозяйственных машинах и т. д.
Выясним, почему этот тип теплового двигателя называется двигателем внутреннего сгорания. (Показывает фрагмент «Третий такт» из диафильма.) Как видите, горючая смесь сгорает внутри цилиндра двигателя. Поэтому он и называется двигателем внутреннего сгорания.
Двигатель внутреннего сгорания был изобретен сравнительно недавно.
Около ста лет назад немецкий механик Г. Даймлер получил патент на изобретение бензинового двигателя, который стал применяться на первых автомобилях. В 1888 г. в России был разработан проект бензинового двигателя. Создал его капитан морского флота О. С. Костович. Этот двигатель имел мощность 60 кВт и предназначался для дирижабля. Двигатель Костовича с горизонтально размещенными цилиндрами имел значительные преимущества перед зарубежными. Он получил широкое применение, в основном на транспорте и в сельском хозяйстве.
Посмотрите фотографии. Они показывают, какое широкое применение получил двигатель внутреннего сгорания. (Учитель открывает доску, где закреплены фотографии машин с двигателем внутреннего сгорания). На доске записаны некоторые их технические характеристики. Среди фотографий следующие: первый советский трактор «Форзон-Путиловец» (выпущен в 1923г.), первый советский автомобиль АМО-Ф15 (выпущен в 1924 г.), легковой автомобиль «Нива» ВАЗ-2121 (машина повышенной проходимости, максимальная мощность 59 кВт, наибольшая скорость 130 км/ч), самосвал КамАЗ-5320 (максимальная мощность двигателя 155 кВт, грузоподъемность 7т, наибольшая скорость 80 км/ч), трактор К-701 (мощность 220 кВт, наибольшая скорость около 34 км/ч).
Просмотрите диафильм «Устройство двигателя внутреннего сгорания и принцип его действия». (Показывает диафильм.)
Какие части двигателя вы видите? Покажите их на модели.
Ученик А. Двигатель состоит из цилиндра, поршня, шатуна, клапанов, свечи, маховика, коленчатого вала. (Показывает на модели.)
Учитель. Мы познакомились с устройством двигателя внутреннего сгорания. Теперь рассмотрим, как он работает.
Чтобы понять принцип действия двигателя внутреннего сгорания, проделаем опыт со взрывом горючей смеси в чугунном цилиндре. Введем в цилиндр 3-5 капель бензина. Закроем цилиндр поршнем. Теперь под поршнем в цилиндре находится смесь паров бензина и воздуха. Что произойдет, если эту смесь воспламенить?
Ученик Б. Произойдет взрыв, и поршень поднимется.
Учитель. Верно. За счёт какой энергии произойдет подъем поршня?
Ученик Б. Внутренняя энергия нагретого газа превратится в механическую энергию поршня.
Учитель. Проверим это предположение, проверим нашу гипотезу.
(Проделывает опыт*.) Теперь нужно понять, как за счет энергии взрыва в двигателе совершается работа по вращению коленчатого вала.
Обратимся к модели двигателя.
Наибольшее распространение в технике получил четырехтактный двигатель внутреннего сгорания. Один рабочий цикл двигателя совершается за четыре хода поршня, или, как говорят, за четыре такта. (Крайние положения поршня в цилиндре называют мертвыми точками.) Рассмотрим поочередно эти такты.
Откройте учебник на странице 174 и найдите в тексте § 95 описание устройства этого двигателя. (Учащиеся несколько минут работают с книгой.) Где сгорает топливо в этом двигателе?
Ученик Б. Топливо сгорает внутри цилиндра.
Учитель. Как же топливо попадает внутрь цилиндра? Найдите ответ на этот вопрос в учебнике, прочитав на странице 175 абзац со слов «При повороте вала…». (Ученики работают с учебником.) Что происходит в двигателе при I такте?
Ученик В. При повороте вала поршень движется вниз. Открывается впускной клапан и в цилиндр входит горючая смесь.
(Учитель показывает на модели ход поршня, открытие впускного клапана, а ученику дает задание записать на доске: «I такт — впуск»).
Учитель. Прочитайте по учебнику дальше, что происходит при II такте.
Ученик В. Поршень поднимается и сжимает горючую смесь. Клапаны закрыты. В конце II такта смесь воспламеняется от свечи.
(Учитель демонстрирует на модели ход поршня при II такте.)
Учитель. Как называется этот такт?
Ученик В. Сжатие. (Записывает на доске: «II такт — сжатие».)
Учитель. Ознакомьтесь по учебнику с III тактом. Как называется этот такт? (Ученики читают текст учебника.)
Ученик Г. III такт называется рабочим ходом, потому что газы, образовавшиеся при сгорании смеси, давят на поршень и двигают его вниз. Газ при расширении выполняет работу.
(Учитель демонстрирует на модели двигателя III такт — рабочий ход.)
Учитель. Прочитайте следующий абзац и ознакомьтесь с IV тактом. Как он называется?
Ученик Г. Выпуск. В IV такте поршень двигается вверх и выталкивает газы через открытый выпускной клапан.
В конце хода поршня выпускной клапан закрывается.
(Учитель записывает на доске: «IV такт — выпуск»).
Учитель. Итак, за сколько тактов происходит один рабочий цикл в двигателе? Как называются эти такты?
Ученик Г. Мы рассмотрели четыре такта: впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск.
Учитель. Запишите в тетради цикл работы двигателя. Посмотрите на модель. Что происходит дальше при вращении коленчатого вала?
Ученик Г. Такты повторяются.
Учитель. Посмотрим, как работает двигатель внутреннего сгорания. (Учитель включает фрагмент из кинофильма «Двигатели внутреннего сгорания».) Что нового вы увидели в работе двигателя? Сможете ли теперь объяснить, как же поршень выходит из положений, называемых мертвыми точками?
Ученик Д. Коленчатый вал вместе с маховиком, получив толчок от поршня во время рабочего хода, продолжают вращаться по инерции и обеспечивают дальнейшее движение поршня.
Учитель. Кто сможет рассказать о работе двигателя и показать все такты на модели? (Ученик выходит к доске и на модели показывает все четыре такта.
Затем учитель демонстрирует таблицы с изображением одноцилиндрового и четырехцилиндрового двигателей.) Чем отличаются эти двигатели?
Ученик Д. Количеством цилиндров.
Учитель. Как вы думаете, одинаковы ли мощности этих двигателей?
Ученик Д. Мощность четырех цилиндрового двигателя будет больше.
Учитель. Верно. Многоцилиндровые двигатели обеспечивают равномерность вращения вала и имеют большую мощность. Одноцилиндровые двигатели устанавливают главным образом на моторных лодках и мопедах. На мотоциклах устанавливаются двухцилиндровые двигатели. На автомобилях, тракторах – 4-, 6-, 8-, 12-цилиндровые двигатели. (Учитель обращает внимание учеников на разрез модели двигателя внутреннего сгорания.) Почему поверхность цилиндра ребристая?
Ученик Е. Такая поверхность необходима для лучшего охлаждения двигателя.
Учитель. А зачем необходимо охлаждать двигатель? Как его охлаждают? Чтобы ответить на этот вопрос, прочитайте в учебнике абзац со слов: «Необходимой частью всякого двигателя.
..» — на странице 177.
Ученик Е. Во время работы двигатель нагревается. Если бы не было охлаждения, то горючая смесь могла бы преждевременно загораться. Поэтому охлаждением и поддерживают определенную температуру двигателя. Двигатели внутреннего сгорания бывают с жидкостным или воздушным охлаждением.
(Учитель дает задание одному ученику сделать несколько быстрых качаний велосипедным насосом, прикрывая выходное отверстие пальцем.)
Учитель. Что ощущает палец?
Ученик Е. Тепло.
Учитель. Значит, при сильном и быстром сжатии газ нагревается. Это явление используется в дизельных двигателях. У этих двигателей горючая смесь воспламеняется благодаря сжатию. О дизельных двигателях расскажет ученик П., он подготовил небольшое сообщение.
Ученик П. Двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия сконструировал в 1897 г. немецкий инженер Рудольф Дизель. По имени изобретателя этот двигатель назван дизелем. В цилиндре дизеля происходит сжатие не горючей смеси, а чистого воздуха, который разогревается при сжатии до 650 °С.
В момент подхода поршня к верхнему положению, в цилиндр подается топливо через форсунку. В цилиндре топливо воспламеняется. Дизель более экономичен и имеет выше коэффициент полезного действия. Дизельные двигатели приводят в действие большегрузные автомобили, тракторы, суда, тепловозы.
Учитель. Подведем итог урока. Что мы изучили сегодня?
Ученик Е. Мы рассмотрели работу и устройство двигателя внутреннего сгорания.
Учитель. Почему он так называется?
Ученик Г. Потому, что в таких двигателях топливо сгорает внутри цилиндра.
Учитель. Теперь «озвучим» диафильм. (Показывает фрагменты из диафильма.) Какие такты совершаются в цилиндре? (На экране демонстрируются различные такты.)
Ученик В. Эти такты называются сжатием, впуском, рабочим ходом, выпуском.
Учитель. Вы познакомились с двигателями внутреннего сгорания двух типов. Что общего у этих двигателей?
Ученик В. Это тепловые машины, в которых механическая работа выполняется за счет внутренней энергии топлива.
В одном из них горючая смесь воспламеняется посредством искры от свечи, в другом же топливо воспламеняется в воздухе, нагретом до высокой температуры, благодаря сжатию.
Учитель. К какому виду двигателей можно отнести огнестрельное оружие?
Ученик Д. К двигателям внутреннего сгорания.
Учитель. О применении двигателя внутреннего сгорания мы будем говорить на следующем уроке. К этому уроку надо выполнить задание: взять интервью у главного механика, водителей слесарей-ремонтников автотранспортного цеха КАЭС, МУП МКХ, предложив им следующие вопросы:
- Сколько новых автомобилей предполагает получить в этом году?
- Какого типа двигатели установлены на тракторах и автомобилях?
- Какие мощности двигателей машин в автотракторном парке?
- Принимаются ли конструкторами машин меры по охране атмосферного воздуха от загрязнения?
- Каковы предельные скорости машин на улицах города?
Желательно, чтобы те из вас, у которых родители работают на транспорте, взяли у них небольшие интервью по этим вопросам.
Откройте дневники и запишите задание на дом: § 94, 95; задача № 112 из раздела «Задачи для повторения».
Двигатель внутреннего сгорания — Викидия, энциклопедия для детей, подростков и всех остальных
Из Викидии, энциклопедия для детей от 8 до 13 лет, которую каждый может сделать лучше
Автомобильный двигатель. Это двигатель V6, что означает, что он имеет шесть цилиндров и V-образный блок.
Двигатель внутреннего сгорания или двигатель внутреннего сгорания представляет собой механическое устройство, которое сжигает топливо для создания вращательного движения. Он особенно используется для перемещения большинства транспортных средств, таких как автомобили.
Содержание
- 1 Кто это придумал?
- 2 Как он получает питание?
- 3 Что он делает?
- 4 Как это работает?
- 4.1 Двухтактный двигатель
- 4.2 Бензин и дизель
- 5 Различные двигатели
- 6 Как это изменило мир?
- 7 Предыдущие изобретения
- 8 Каталожные номера
Николаус Отто был первым, кто успешно построил четырехтактный двигатель, который позже стал автомобильным двигателем в 1876 году.
В 1885 году Карл Бенц использовал двигатель, аналогичный двигателю Отто, для движения трехколесного автомобиля. В том же году Бенц начал производить и продавать автомобили.
Первый коммерческий двухтактный двигатель со сжатием в цилиндре приписывается шотландскому инженеру Дугальду Клерку, который запатентовал свою конструкцию в 1881 году.
Двигатель внутреннего сгорания получает энергию от тепла, выделяемого при сжигании жидкого топлива, смешанного с воздухом ( испарившегося ) .
В основном это «ископаемые виды топлива» , такие как бензин, дизельное топливо, сжатый природный газ (СПГ) и сжиженный нефтяной газ (СНГ), которые добываются из-под земли, и их становится все труднее найти и извлечь, но некоторые современные технологии используют синтетические или возобновляемые виды топлива, такие как водород, который может быть получен электролизом с использованием возобновляемых источников энергии.
Это механическое устройство, которое преобразует химическую энергию (топливо) в тепловую энергию, а затем в механическую энергию.
Возвратно-поступательное (возвратно-поступательное) движение преобразуется во вращательное (вращательное) движение и передается через сцепление, коробку передач и т. д. на движение колес автомобиля.
Четырехтактный цикл (или цикл Отто)
1. Впуск
2. Сжатие
3. Мощность
4. Выпуск
Двигатель правильно называется мотором, потому что он заставляет вещи двигаться! Двигатель на самом деле означает хитроумные устройства, но мы используем этот термин, потому что процесс сжигания топлива и передачи мощности обычно требует гораздо большего, чем простой двигатель, вращающий ось. (умные вещи, такие как шестерни, рычаги и тросы, чтобы передать мощность туда, где она действительно нужна).
Двигатель сжигает смесь топлива и воздуха в одной или нескольких металлических трубах, называемых цилиндрами. Горячий, расширяющийся газ от сгорания толкает поршень вниз, заставляя коленчатый вал вращаться и вращать маховик, поглощает энергию сгоревшего топлива и поддерживает вращение до следующего цикла.
Мощность от вращающегося коленчатого вала и маховика — это то, что в конечном итоге приводит в движение колеса.
Существует множество различных типов двигателей, но распространены только два: дешевый, шумный и довольно ограниченный 2-тактный, обычно используемый только на небольших мотоциклах и садовых машинах, и более сложный Отто или 4-тактный, используемый для автомобилей, грузовики и автобусы, двигатель которых (на фото) имеет забавную мнемонику, начинаясь с поршня вверху (но обратите внимание: на самом деле это не всегда вверху, но — как на картинке слева — именно так большинство людей назовите конец цилиндра со свечой зажигания или воспламенителем, который также находится дальше всего от ‘нижний’ или коленчатый вал):
- Всасывание (1) в смеси воздуха и паров топлива (фактически называется тактом впуска , так как поршень начинается в «верхней части» цилиндра возле свечи зажигания или воспламенителя и опускается к «низу» рядом с коленвалом)
- ВЫЖИМ (2) смесь ( такт сжатия , когда поршень движется «вверх» к свече зажигания или воспламенителю)
- БАХ! (3) свеча зажигания или воспламенитель поджигает сжатое топливо и воздух (a рабочий ход , чтобы заставить поршень «опуститься» по направлению к коленчатому валу) — когда поршень находится дальше всего от коленчатого вала, говорят, что он находится в «верхней мертвой точке» — фактическая искра обычно возникает, когда инерция маховика сдвинул коленчатый вал на несколько градусов дальше, так что поршень фактически уже начал свое «приличное» движение, прежде чем он получил толчок от расширяющихся горячих горючих газов!
- УДАР (4) выпуск выхлопных (сгоревших) газов из сгоревшего топлива ( такт выпуска — поршень возвращается к «верху» цилиндра, готовый всосать немного свежего топлива и перезапустить цикл.
Двухтактный двигатель[править | править код]
Лимузин Trabant 601 De Luxe.
Они использовались только в нескольких небольших автомобилях в середине 20-го века, в частности, в восточногерманском Trabant массового производства, а также в более известных производителях «суперкомпактных» или «ультралегких», таких как DKW, Saab, Wartburg. , Suzuki и Subaru произвели небольшое количество двухтактных автомобилей.
Специальная смесь топлива и смазочного масла необходима, так как топливно-воздушная смесь всасывается через картер двигателя, при этом конец такта сгорания и начало такта сжатия происходят одновременно, так что выполняет впускную и выпускную функции вместе!
Хотя они имеют лучшее отношение мощности к весу, чем 4-тактные, они более подвержены износу и сильно загрязняют окружающую среду. Многие промышленные машины или судовые двигатели используют большие двухтактные дизельные двигатели.
Бензин и дизель[править | править код]
Скорость бензиновых (или бензиновых) двигателей легче контролировать, и они обычно легче, чем эквивалентные дизельные двигатели, которые лучше всего работают при постоянной скорости и действительно нуждаются в турбонагнетателе для компенсации инерции дизеля.
Бензин является «легким» топливом, легко воспламеняется и воспламеняется от электрической свечи зажигания. Дизель (иногда называемый «испаряющимся маслом») представляет собой более густое «тяжелое» топливо, которое гораздо менее воспламеняется и воспламеняется за счет очень высокой степени сжатия в цилиндре. Дизель «впрыскивается» через трубку, установленную там, где у бензинового двигателя есть свеча зажигания. Дизельное топливо имеет тенденцию затвердевать при низких температурах и часто содержит «антипарафиновый агент», чтобы предотвратить это.
Дизельному двигателю может потребоваться прогрев перед тем, как он заработает. Обычно это делается с помощью электрического нагревателя, но двигатели некоторых тракторов, предназначенные для холодного климата в середине 20 века, могли использовать любое топливо, и их нужно было запускать на бензине, затем, когда жарко, водитель мог выбрать либо дорогой бензин, либо дешевый. «тракторное испаряющееся масло», которое было в некоторых европейских странах, субсидируется и окрашивается, чтобы обнаружить его использование в «несанкционированных» транспортных средствах.
Двигатель VW Beetle.
Двигатели внутреннего сгорания различаются по количеству цилиндров, размеру и расположению этих цилиндров. Например, Inline-4 имеет четыре цилиндра в ряд, а V-6 имеет три пары цилиндров в форме буквы «V», как показано выше.
В некоторых конструкциях Volkswagen использовался необычный четырехтактный двигатель с воздушным охлаждением и двумя цилиндрами с каждой стороны ( «горизонтально-расположенный четырехцилиндровый двигатель» ), который изначально был разработан для легких самолетов. Здесь показан один из таких двигателей Volkswagen Beetle объемом 1131 кубический сантиметр (69кубических дюймов) общая мощность, 25 л.с. (DIN) лошадиных сил с 1945 года. Он был обрезан, чтобы лучше видеть интерьер. Оранжевый цвет — это поверхности среза, а зеленый цвет — это впускное отверстие для топлива и воздуха от карбюратора (смесителя), которое находится посередине, потому что оно должно питать любую сторону. Выхлоп, охлаждающий вентилятор и электрический генератор или генератор переменного тока не показаны.
Масляный фильтр и охладитель находятся вверху слева.
Автомобильные (транспортные) двигатели внутреннего сгорания могут быть либо 2-тактными, либо 4-тактными двигателями и могут использовать искровое зажигание (SI) для «летучего» бензина или сжиженного нефтяного газа (LPG) и/или с воспламенением от сжатия (CI ) дизельные двигатели (как уже упоминалось).
Как это изменило мир?[edit | править код]
Очень драматично. До появления автомобиля для личного транспорта была только лошадиная сила со скоростью около 10–15 км / ч (примерно вдвое больше скорости ходьбы), а паровой общественный транспорт развивал скорость примерно в два или три раза выше. Благодаря двигателю внутреннего сгорания личный транспорт стал намного быстрее, примерно до 100 км/ч на обычных дорогах. К сожалению, и бензин, и дизельное топливо относятся к так называемым «ископаемым видам топлива», потому что они производятся естественными силами на протяжении многих миллионов лет, а наш уровень потребления означает, что они не могут храниться вечно.
Ученые пробовали много других «синтетических видов топлива», но с ограниченным успехом. Таким образом, автомобиль также косвенно отвечает за то, как мы сейчас живем в западном мире, с отдельными жилыми, промышленными и коммерческими зонами, а это означает, что большинству людей автомобиль нужен для работы, покупок и общественной деятельности.
К сожалению, массовое использование автомобилей привело к увеличению загрязнения окружающей среды — так называемых «парниковых газов» , которые, как считается, согревают мир и изменяют погоду. Полярные ледяные шапки, кажется, тают, поэтому уровень моря может подняться, затапливая прибрежные районы, а штормы могут стать более сильными, поскольку поток воздуха чувствителен к температуре.
Некоторые изобретения должны были быть разработаны до создания двигателя. Например:
- Идеи преобразования возвратно-поступательного (возвратно-поступательного) движения во вращательное (вращательное) были известны с древних времен и использовались в токарных станках для изготовления круглых стоек и шпинделей.
- Идея использования внешнего тепла для производства пара была известна древним грекам, но паровые машины, какими мы их знаем, возникли только из поршневых паровых насосов, разработанных с 17 века. Позже, в 18 веке, более сложные паровые двигатели имели кривошипы и маховики для создания вращательного движения и управления скоростью с помощью регуляторов. В начале 19 века были разработаны паровозы, а вместе с ними и некоторые аксессуары, такие как обогреватели кабин (не говоря уже о рулевых механизмах и тормозах).
Большим прорывом стал поиск способов сжигания топлива внутри поршня (двигатель внутреннего сгорания), а не производство пара или газа под высоким давлением, а затем закачка их в цилиндры двигателя, как это происходит в паровых и пневматических двигателях.
Николаус Отто Ссылка
Как работают двигатели внутреннего сгорания. Зачем двигателям нужен воздух
Я думаю, что любой достаточно просвещенный историк будущего будет оглядываться на сегодняшний день как на «Бесстыдную эру».
Сегодня нас всех учат, что стыд — это плохо. Я не совсем уверен. Многие люди в нашем прошлом выполняли необходимые задачи, такие разные, как дойка коров до рассвета и крушение японского пулеметного гнезда, из желания не быть опозоренными.
Те дни, как любит говорить моя будущая третья жена Эсте Хаим, прошли. Мы все бесстыжие в наше время. Теперь для взрослых мужчин вполне приемлемо делать на публике следующие вещи: наряжаться гигантскими пушистыми существами, плакать из-за эмоциональных проблем, уклоняться от драк, владеть «спортивными автомобилями» с автоматической коробкой передач. Итак, пришло время признаться себе в чем-то постыдном, и это выглядит примерно так: долгое время, когда мне было около двадцати, я немного не понимал, как работает двигатель внутреннего сгорания.
О, конечно, я мог идентифицировать четыре цикла двигателя Отто, и я мог повторять различные вещи, которые Патрик Бедард написал в «Машина и водитель», , но я совершенно неправильно понимал, как и почему двигатели производят энергию.
Я думал, что все инжекторные машины были с непосредственным впрыском. Я не понимал, почему ограничительные выхлопы лишали двигатели мощности, и я действительно, действительно не понимал, как на это влияют акустические длины волн. Я также не мог с готовностью объяснить вам разницу между традиционным выпускным коллектором и коллектором.
У меня не было для этого оправдания. Я работал в отделе запчастей. Я лично обрабатывал все
деталей, из которых состоит бензиновый двигатель. И я был опытным веломехаником,
работал в дилерских центрах Schwinn с 14 лет, а
в конечном итоге стал владельцем собственного магазина велосипедов по почте, когда я был подростком. Я даже починил
несколько автомобилей, в том числе вытащил распредвалы из Fiat Spider и заменил прокладки. Я
просто толком не знал, как все устроено под капотом.
Что мне действительно было нужно, так это своего рода Великая Единая Теория Рабочих характеристик двигателей, которая
дала бы мне основу для понимания и усвоения новой информации.
В конце концов я нашел этот G.U.T.E.P, когда начал работать с настройщиком ECU на особенно дрянном автомобиле
, на который я потратил около 41 000 долларов еще в 2001 году. Это был
, который должен был выдавать 180 лошадиных сил из 2,0-литрового Zetec; это фактически сделало 89 на
колесах. Я был не единственным человеком, которого обманули «зарегистрированные
«сборщик» этих автомобилей, и в конце концов 10 или 11 из нас собрались вместе, и
заплатил кому-то за перенастройку наших машин. Благодаря этому кому-то я получил около 137 л.с. на задних колесах
.
Двигатель — это не что иное, как воздушный насос.
Вот что сказал мне наш тюнер послепродажного обслуживания, и то, что я говорю вам: Двигатель
не что иное, как воздушный насос. Я уверен, что вы это слышали, но я хочу, чтобы вы,
, действительно нашли время, чтобы понять это. Чем больше воздуха может обработать двигатель, тем
больше силы он может сделать.
Это сразу объясняет несколько вещей: почему 8,2-литровый V10 в Viper ACR развивает больше мощности, чем 0,05-литровый (50 куб. см) двигатель в TopKart моего сына. Но это также объясняет, почему 1,0-литровый двигатель Kawasaki ZX-10 развивает больше мощности, чем 2,0-литровый двигатель Hyundai Elantra; ZX-10 может развивать скорость до 14 500 об/мин, в то время как
у Elantra красная черта составляет 6750. Когда они оба находятся на красной черте, ZX-10
на самом деле всасывает больше воздуха каждую минуту, потому что он потребляет вдвое меньше
выходит в эфир более чем в два раза чаще. Эффективное увеличение красной зоны двигателя
увеличивает его рабочий объем.
Как замена распредвала в автомобиле увеличивает мощность? Что ж, это может увеличить продолжительность
открытия впускных клапанов, что позволит более эффективно
заполнить цилиндр воздухом. Это также может увеличить продолжительность, в течение которой выпускные клапаны
открыты, удаляя больше плохого воздуха и увеличивая вакуумный эффект
следующего такта впуска.
Воздухозаборники для подачи холодного воздуха из моторного отсека в двигатель.
Холодный воздух плотнее горячего. Это также увеличивает рабочий объем двигателя
. (Отказ от ответственности: большинство воздухозаборников довольно бесполезны, по моему опыту
. Однако они делают звук автомобиля прохладным.) Напорные воздухозаборники
слегка сжимают поступающий воздух, что означает, что больше воздуха попадает в двигатель
. Чем прямее воздухозаборник, тем лучше он работает, потому что быстротекущий воздух
не любит прямые углы больше, чем мотоциклы.
Нагнетатели и то, что мы раньше причудливо называли турбонагнетателями (но теперь просто звоните
) нагнетают в двигатель больше воздуха. 2,0-литровый двигатель, форсированный
с дополнительным давлением в 1 бар, фактически является 4,0-литровым двигателем. Это не так просто с
, потому что воздух с наддувом — это горячий воздух, а горячий воздух не такой плотный, как холодный воздух
, но вы поняли идею.
С другой стороны, ограничительные пластины
не позволяют двигателю получать больше определенного количества воздуха, тем самым снижая
мощность, которую может развивать двигатель.
Вы заметили, что я еще не говорил о топливе. Это потому, что соотношение топлива
по отношению к воздуху в двигателе в основном зафиксировано наукой — это называется стехиометрическим отношением
, и оно составляет 14,7 частей воздуха на каждую часть топлива. Эта
правильная смесь топлива и воздуха является основной причиной того, что современные двигатели развивают на
больше мощности, чем их предшественники до тысячелетия. Без компьютеров и датчиков
невозможно правильно обеспечить нужное количество топлива на все
раз. Карбюраторы не особенно хороши для этой задачи. Топливные форсунки
лучше, потому что ими можно точно управлять с помощью компьютера.
Можно немного повозиться с соотношением воздух/топливо, уменьшив его для более быстрого сгорания.
Вы также можете
использовать дополнительное топливо сверх надлежащего соотношения, чтобы немного охладить двигатель
с турбонаддувом, трюк, который есть в учебнике каждого, кто когда-либо
получил 1000 лошадей от Nissan GT-R. Однако, по большому счету, правильное количество подачи топлива для
определяется количеством воздуха, которое вы можете попасть в цилиндр
, а не наоборот. Итак, когда у вас есть компьютер, чтобы делать математику
и топливная система, которая может удовлетворить все запросы, вы сделали всю дополнительную мощность
, которую вы собираетесь получить по этому пути, и вы вернулись к основной задаче:
получить больше воздуха в двигателе.
Используя модель «двигатель как воздушный насос», легко понять три основных способа увеличения мощности
. Мы можем увеличить объем двигателя, заставив его потреблять на
больше воздуха за каждый оборот. Мы можем увеличить красную черту двигателя,
, что позволит ему чаще всасывать такое же количество воздуха.
Или мы можем надавить
, что позволяет ему каждый раз подавать в цилиндр больше воздуха.
Каждый из этих методов имеет свои недостатки. Двигатели большого объема тяжелые и громоздкие. Они
потребляют много топлива даже на холостом ходу. Высокооборотистые двигатели также являются высоконагруженными двигателями
, а это означает, что вы должны либо согласиться с более коротким сроком службы (см.: DOHC Neon,
GM Quad 4), либо использовать более дорогие материалы, которые могут выдержать нагрузку (см.:
Ferrari 458 Speciale, Ямаха Р1). Им также не хватает крутящего момента на низких оборотах,
, потому что они просто не обрабатывают столько воздуха. Вышеупомянутый ZX-10
может быть сильнее, чем Elantra на красной черте, но если вы крутите оба двигателя
на 2500 об / мин, вы получите гораздо больше мощности от Hyundai.
Вот почему Suzuki никогда не присылала нам Justy с двигателем GSX-R. (Я думаю.)
Турбокомпрессор — нынешняя красавица, куда бы вы ни посмотрели.
Турбокомпрессор — это современная красавица, куда бы вы ни посмотрели. Пока я люблю олдскул, мегамощность
с турбонаддувом, как у McLaren 675LT или Porsche GT2, я должен
признать, что нынешний урожай низконапорных, малооборотных, малозахватывающих турбодвигателей
, появляющихся повсюду, от BMW до Volvo, оставляет меня равнодушным. Я думаю, что причина этого
в том, что управляемые компьютером турбины разрушают то точное соотношение между положением дроссельной заслонки
, оборотами двигателя и мощностью двигателя, которое большинство из нас привыкло ожидать от
и получать от него удовольствие. Современные турбодвигатели, такие как электродвигатели в автомобилестроении
, сильнее всего ощущаются на низких оборотах и разваливаются на правой стороне
тахометра.
Причина этого проста: вы можете оптимизировать турбонагнетатель, чтобы обеспечить целую кучу
воздуха в конечном итоге , как это было в случае с Porsche 930 Turbo старой школы, или
вы можете оптимизировать его, чтобы обеспечить достаточно эффективную количество дополнительного воздуха
почти сразу.
Последнее, как почти все делают это сейчас. Нет, сэр, мне это не нравится. Хотел бы я объяснить, почему. Может быть, это потому, что люди
естественным образом связывают быстрое дыхание с активностью. Мы естественно аспирированы.
У некоторых из нас легкие больше, чем у других, но всем нам приходится
быстро и тяжело дышать, чтобы пробежать милю или грести на лодке.
Люди тоже воздушные насосы. Может быть, это объясняет, почему в свои сорок я начинаю испытывать большую ностальгию по машинам семидесятых годов. Будучи подростком-велогонщиком, я был похож на этот
458 Speciale, тяжело и быстро дыша большими глотками. Теперь я как Cutlass Supreme 77-го года выпуска
года, медленно и медленно набирающий обороты по дороге в продуктовый магазин. мне
довольно бесстыдно, я полагаю.
Родившийся в Бруклине, но сосланный в Огайо, Джек Барут выиграл гонки на четырех разных велосипедах и семи разных автомобилях.