Краткие сведения о тепловых двигателях

.Машины, в которых тепловая энергия, выделяемая при сгорании топлива, превращается в механическую работу, называют тепловыми двигателями.

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