Краткие сведения о тепловых двигателях

Действие тепловых двигателей основано на свойстве газов или пара при нагревании повышать давление. Чтобы понять основы работы этих двигателей, рассмотрим такой пример.
Если взять цилиндр (рис. 3,а), закрытый с одной стороны, и поместить в него поршень с грузом, то поршень сожмет находящийся в цилиндре воздух. При нагревании цилиндра (рис. 3.6) газовой горелкой давление воздуха увеличивается и он будет стремиться расшириться. Под действием увеличившегося давления воздуха поршень с грузом поднимется вверх. Поднимая поршень, воздух совершает механическую работу.
В рассмотренном примере горелка — внешний источник тепла. Если топливо сгорает внутри цилиндра (рис. 3,в), то двигатель называют двигателем внутреннего сгорания. В этих двигателях процессы, связанные со сгоранием топлива и преобразованием полученной тепловой энергии в механическую работу, происходят внутри цилиндра. Тепловая энергия преобразуется в механическую работу при помощи специального механизма.
В тракторных двигателях внутреннего сгорания используют жидкое или газообразное топливо: бензин, керосин, дизельное топливо, генераторный и различные природные горючие газы.
Для сгорания топлива его смешивают с кислородом воздуха. Смесь, состоящую из паров топлива и воздуха, называют горючей смесью. Если к горючей смеси примешиваются отработавшие газы, обычно остающиеся в цилиндре от сгорания предыдущей порции топлива, то такую смесь называют рабочей.
При сгорании топлива нагретые газы, стремясь расшириться, давят на вставленный в цилиндр поршень и перемещают его. Если газы, находящиеся в цилиндре, предварительно сжать, они во время сгорания топлива будут быстрее нагреваться и интенсивнее расширяться. Кроме того, скорость сгорания топлива будет больше, а потери тепла в окружающую среду меньше. Поэтому горючую смесь в цилиндре двигателя перед сгоранием предварительно сжимают.
21.05.2012