Чотиритактний двигун Отто

Чотиритактний двигун Отто

Анімація демонструє роботу чотиритактного двигуна внутрішнього згоряння. Саме такі двигуни найчастіше використовуються у автомобілях.

Фізика

Ключові слова

двигун Отто, двигун, чотиритактний, автомобіль, радіальний двигун, колінчастий вал, клапан, циліндр, поршень, свічка запалювання, Згоряння, іскра, споживання, стиснення, Вибух, робочий хід, робота, цикл, бензиновий двигун, двигун внутрішнього згоряння, бензин, карбюратор, механічна енергія, вуглекислий газ, забруднення навколишнього середовища, забруднення повітря, автомобільний завод, виробництво автомобілів, термодинаміка, тепловий двигун, теплова енергія, Фізика

Пов'язані об'єкти

Сцени

Двигун

  • корпус двигуна - Металевий корпус з рухомими частинами двигуна.
  • коробка передач - З її допомогою можна змінювати число обертів коліс під час одного обороту колінчастого валу. На нижчій передачі потужність автомобіля є більшою і автомобіль має більше прискорення. На вищій - авто має більшу швидкість і використовує менше пального, але прискорюється повільніше.
  • повітряний фільтр - У камеру згоряння двигуна надходить повітря з необхідним для горіння киснем. Це пристрій очищає повітря.
  • впускний колектор - Через цей отвір у циліндр попадає повітря. Кисень, що міститься у повітрі, э необхідним для горіння.
  • випускний колектор - Звідси виходять вихлопні гази.
  • ремінь ГРМ - Передає обертання колінчастого вала на розподільні вали.
  • розподілювач запалювання - Синхронізує роботу свічок запалювання.

Робота

  • впускний отвір - Через нього в камеру згоряння поступає суміш палива та повітря.
  • свічка запалювання - Підпалює стиснуту паливно-повітряну суміш. Детонація суміші відштовхує поршень назад.
  • випускний отвір - Через нього відбувається викид продуктів горіння.
  • впускний клапан - Його відкриття та закриття узгоджене з рухом поршня. У 1-му такті він відкривається, в цей час поршень рухається вниз. Це викликає зниження тиску в циліндрі і туди всмоктується паливно-повітряна суміш.
  • випускний клапан - Його відкриття та закриття узгоджене з рухом поршня. У 4-му такті він відкривається, в цей час поршень рухається вгору і видаляє продукт горіння.
  • поршень - Його ритмічні рухи забезпечують рух колінчастого вала. Вибух палива змушує його рухатися вниз, потім інерція обертання колінчастого вала змушує його рухатися вгору, вниз, потім знову вгору. Тоді відбувається наступне горіння.
  • циліндр - У ньому відбувається детонація палива і рухається поршень.
  • шатун
  • колінчастий вал - Рух поршня вгору-вниз передає обертання колінчастому валу.

Такт 1

  • впускний отвір - Через нього в камеру згоряння поступає суміш палива та повітря.
  • свічка запалювання - Підпалює стиснуту паливно-повітряну суміш. Детонація суміші відштовхує поршень назад.
  • випускний отвір - Через нього відбувається викид продуктів горіння.
  • впускний клапан - Його відкриття та закриття узгоджене з рухом поршня. У 1-му такті він відкривається, в цей час поршень рухається вниз. Це викликає зниження тиску в циліндрі і туди всмоктується паливно-повітряна суміш.
  • випускний клапан - Його відкриття та закриття узгоджене з рухом поршня. У 4-му такті він відкривається, в цей час поршень рухається вгору і видаляє продукт горіння.
  • поршень - Його ритмічні рухи забезпечують рух колінчастого вала. Вибух палива змушує його рухатися вниз, потім інерція обертання колінчастого вала змушує його рухатися вгору, вниз, потім знову вгору. Тоді відбувається наступне горіння.
  • циліндр - У ньому відбувається детонація палива і рухається поршень.
  • шатун
  • колінчастий вал - Рух поршня вгору-вниз передає обертання колінчастому валу.

Такт 2

  • впускний отвір - Через нього в камеру згоряння поступає суміш палива та повітря.
  • свічка запалювання - Підпалює стиснуту паливно-повітряну суміш. Детонація суміші відштовхує поршень назад.
  • випускний отвір - Через нього відбувається викид продуктів горіння.
  • впускний клапан - Його відкриття та закриття узгоджене з рухом поршня. У 1-му такті він відкривається, в цей час поршень рухається вниз. Це викликає зниження тиску в циліндрі і туди всмоктується паливно-повітряна суміш.
  • випускний клапан - Його відкриття та закриття узгоджене з рухом поршня. У 4-му такті він відкривається, в цей час поршень рухається вгору і видаляє продукт горіння.
  • поршень - Його ритмічні рухи забезпечують рух колінчастого вала. Вибух палива змушує його рухатися вниз, потім інерція обертання колінчастого вала змушує його рухатися вгору, вниз, потім знову вгору. Тоді відбувається наступне горіння.
  • циліндр - У ньому відбувається детонація палива і рухається поршень.
  • шатун
  • колінчастий вал - Рух поршня вгору-вниз передає обертання колінчастому валу.

Такт 3

  • впускний отвір - Через нього в камеру згоряння поступає суміш палива та повітря.
  • свічка запалювання - Підпалює стиснуту паливно-повітряну суміш. Детонація суміші відштовхує поршень назад.
  • випускний отвір - Через нього відбувається викид продуктів горіння.
  • впускний клапан - Його відкриття та закриття узгоджене з рухом поршня. У 1-му такті він відкривається, в цей час поршень рухається вниз. Це викликає зниження тиску в циліндрі і туди всмоктується паливно-повітряна суміш.
  • випускний клапан - Його відкриття та закриття узгоджене з рухом поршня. У 4-му такті він відкривається, в цей час поршень рухається вгору і видаляє продукт горіння.
  • поршень - Його ритмічні рухи забезпечують рух колінчастого вала. Вибух палива змушує його рухатися вниз, потім інерція обертання колінчастого вала змушує його рухатися вгору, вниз, потім знову вгору. Тоді відбувається наступне горіння.
  • циліндр - У ньому відбувається детонація палива і рухається поршень.
  • шатун
  • колінчастий вал - Рух поршня вгору-вниз передає обертання колінчастому валу.

Такт 4

  • впускний отвір - Через нього в камеру згоряння поступає суміш палива та повітря.
  • свічка запалювання - Підпалює стиснуту паливно-повітряну суміш. Детонація суміші відштовхує поршень назад.
  • випускний отвір - Через нього відбувається викид продуктів горіння.
  • впускний клапан - Його відкриття та закриття узгоджене з рухом поршня. У 1-му такті він відкривається, в цей час поршень рухається вниз. Це викликає зниження тиску в циліндрі і туди всмоктується паливно-повітряна суміш.
  • випускний клапан - Його відкриття та закриття узгоджене з рухом поршня. У 4-му такті він відкривається, в цей час поршень рухається вгору і видаляє продукт горіння.
  • поршень - Його ритмічні рухи забезпечують рух колінчастого вала. Вибух палива змушує його рухатися вниз, потім інерція обертання колінчастого вала змушує його рухатися вгору, вниз, потім знову вгору. Тоді відбувається наступне горіння.
  • циліндр - У ньому відбувається детонація палива і рухається поршень.
  • шатун
  • колінчастий вал - Рух поршня вгору-вниз передає обертання колінчастому валу.

Конструкція

  • радіатор - У процесі роботи двигуна охолоджуюча рідина (вода) нагрівається, а потім через радіатор передає тепло в навколишнє середовище.
  • двигун
  • коробка передач - З її допомогою можна змінювати число обертів коліс під час одного обороту колінчастого валу. На нижчій передачі потужність автомобіля є більшою і автомобіль має більше прискорення. На вищій - авто має більшу швидкість і використовує менше пального, але прискорюється повільніше.
  • карданний вал - Передає обертальний рух колінчастого вала на колеса.
  • паливний бак - Паливом чотиритактного двигуна Отто слугує бензин, показником якого є октанове число. Бензин з великим октановим числом має більш високу точку займання, внаслідок чого краще стискається. Таким чином досягається більш високий ступінь ефективності.
  • диференційна передача - Під час повороту колеса, що знаходяться на зовнішній дузі повороту, повинні обертатися швидше, ніж колеса на внутрішній дузі. Цей процес забезпечує механічний пристрій.
  • ведений вал - Обертання колінчастого вала передається на ведений вал за допомогою привідного валу.
  • випускний клапан - Через неї виходять продукти горіння (вихлопні гази).

Циліндри

  • колінчастий вал - Приводить в рух поршні. Його обертальні рухи через караданний вал передаються на привідний вал.
  • розподільний вал - Його обертання забезпечує ритмічну роботу клапанів. Обертання регулюються колінчастим валом через ремінь ГРМ.
  • поршень - Ритмічні рухи вгору-вниз перетворюються на обертання колінчастого вала.
  • клапани - Синхронізують впуск паливно-повітряної суміші і вихід продуктів горіння. Їхню роботу, через ремінь ГРМ, забезпечує колінчастий вал.

Анімація

  • коробка передач - З її допомогою можна змінювати число обертів коліс під час одного обороту колінчастого валу. На нижчій передачі потужність автомобіля є більшою і автомобіль має більше прискорення. На вищій - авто має більшу швидкість і використовує менше пального, але прискорюється повільніше.
  • карданний вал - Передає обертальний рух колінчастого вала на колеса.
  • колінчастий вал - Приводить в рух поршні. Його обертальні рухи через караданний вал передаються на привідний вал.
  • розподільний вал - Його обертання забезпечує ритмічну роботу клапанів. Обертання регулюються колінчастим валом через ремінь ГРМ.
  • поршень - Ритмічні рухи вгору-вниз перетворюються на обертання колінчастого вала.
  • впускний клапан - Його відкриття та закриття узгоджене з рухом поршня. У 1-му такті він відкривається, в цей час поршень рухається вниз. Це викликає зниження тиску в циліндрі і туди всмоктується паливно-повітряна суміш.
  • випускний клапан - Його відкриття та закриття узгоджене з рухом поршня. У 4-му такті він відкривається, в цей час поршень рухається вгору і видаляє продукт горіння.
  • поршень - Його ритмічні рухи забезпечують рух колінчастого вала. Вибух палива змушує його рухатися вниз, потім інерція обертання колінчастого вала змушує його рухатися вгору, вниз, потім знову вгору. Тоді відбувається наступне горіння.
  • циліндр - У ньому відбувається детонація палива і рухається поршень.
  • колінчастий вал - Рух поршня вгору-вниз передає обертання колінчастому валу.

Озвучування

Усі знають, що автомобілі рухаються за допомогою двигуна, але як саме вони це роблять?
Обертальний рух з колінчастого валу двигуна передається на колеса через карданний вал. Коробка передач дає можливість змінювати швидкість обертання коліс. На нижчій передачі потужність автомобіля є більшою і, відповідно, автомобіль має більше прискорення. На вищій - авто має більшу швидкість і використовує менше пального, щоправда прискорюється вже повільніше.

Найбільш поширеним типом двигуна, який використовується в автомобілях, є чотиритактний двигун Отто. Принцип його роботи полягає в тому, що вертикальний рух поршнів "вгору-вниз" перетворюється в обертальний рух колінчастого вала. Колінчастий вал запускає рух карданного валу, а потім, через ремінь ГРМ, і розподільного.

Розподільний вал керує роботою клапанів, синхронізоване відкривання і закривання яких забезпечує всмоктування палива і видалення вихлопних газів в певному такті роботи двигуна.

У першому такті відбувається всмоктування. Поршень рухається вниз і за рахунок цього тиск у циліндрі знижується. Впускний клапан відкривається і в циліндр із карбюратора потрапляє суміш палива та повітря.

В другому такті впускний та випускний клапани закриті. Поршень, під впливом колінчастого вала і противаги, починає рухатися вгору і стискає паливно-повітряну суміш. Через стиснення зростає температура суміші.

Третій такт називається робочим ходом. У цьому такті свічка запалювання запалює стиснуту гарячу паливно-повітряну суміш і енергія детонації відштовхує поршень назад.

Четвертий такт - такт випуску. Поршень рухається вгору, випускний клапан відкривається і продукти горіння виштовхуються назовні.

Таким чином, енергія, яка утворилася від згоряння бензину, перетворює лінійний рух поршня у двигуні на обертальний рух колінчастого валу.

Важливим показником бензину є октанове число. Бензин з вищим октановим числом можна стиснути сильніше без ризику, що він самостійно загориться . Завдяки більшому стисненню двигун працює ефективніше.

Пов'язані об'єкти

Дизельний двигун

Принцип дії цього двигуна внутрішнього згоряння у 1893-му році був запатентований німецьким інженером Рудольфом Дизелем.

Радіальний або зіркоподібний двигун

Радіальний (зіркоподібний) двигун в першу чергу використовується на літаках та гелікоптерах.

Двигун Стірлінга

Двигун Стірлінга, також відомий як двигун зовнішнього згоряння, має певну відмінність у своїй роботі. На відміну від двигунів внутрішнього згоряння тут...

Двигун Ванкеля

Тип роторно-поршневого бензинового двигуна з високим ККД (коефіцієнтом корисної дії).

Двотактний двигун

Двотактний двигун - це особливий тип двигуна внутрішнього згоряння, робочий цикл якого складається лише з двох тактів.

Куля Герона

Герон Олександрійський рахується винахідником першого парового двигуна, хоча сам винахідник вважав його лише цікавою іграшкою.

p-V-T діаграма для ідеальних газів

Закони газу описують залежність між тиском, об'ємом і температурою ідеальних газів.

Форд Модель Т

Популярна модель американського автомобільного заводу була першим автомобілем, що був виготовлений конвеєрним методом.

Двигун постійного струму

Двигуни постійного струму складаються з постійного магніту та котушки всередині магніту, в якій тече електричний струм.

Як працює коробка передач?

Коробка передач призначена для зміни обертового моменту, що передається з двигуна, зменшуючи або збільшуючи кількість обертів.

Мотоцикл

За допомогою анімації можна дізнатися про конструкцію мотоцикла і його роботу.

Як працює диференціал?

Диференціал призначений для вирівнювання рушійної сили між приводними колесами автомобіля, які обертаються з різною швидкістю, коли автомобіль повертає.

Нафтова платформа

Довга труба, що проходить по центру сталевої конструкції проникає в морське дно, досягаючи нафтоносних пластів гірських порід.

Будова автомобіля

Ця анімація демонструє зовнішню та внутрішню будову автомобіля, а також їх роботу.

Типи шестерен

У процесі обертання шестерні передають крутний момент іншій частині.

Екологічні транспортні засоби

Поєднання силової установки звичного двигуна внутрішнього згоряння та електричної силової установки зменшує викиди у навколишнє середовище.

Нафтопереробний завод

Продукти нафтопереробки включають дизпаливо, бензин та мастильні матеріали.

Парова машина Джеймса Ватта (18 століття)

Удосконалена шотландським інженером парова машина здійснила технічну революцію.

Перший угорський автомобіль (1904)

Угорський інженер Янош Чонка виготовив свої перші автомобілі з бензиновим мотором для поштової служби.

Кисень (O₂) (базовий рівень)

Безбарвний газ без запаху, важливий компонент атмосфери, незамінний для життя на Землі.

Формула-1 (гоночний автомобіль)

Формула-1 (Forma-1, F1) найвища і найпопулярніша категорія автомобільних змагань.

Патент-Моторваген (Карл Бенц, 1886)

Патент-Моторваген вважається першим автомобілем, який рухався завдяки двигуну внутрішнього згорання.

Електричний автомобіль

"Тесла Модель S" - є одним з перших комерційно доступних електромобілів.

Робота нафтової свердловини

Насосна установка для підйому нафти на поверхню.

Автобус

Автобуси є важливими складовим елементом міського громадського транспорту.

Added to your cart.