Ответы на вопросы §22 ГДЗ Перышкин 8 класс (2022) (Физика)

Двигатель внутреннего сгорания — очень распространённый вид теплового двигателя, топливо в нём сгорает прямо в цилиндре, внутри самого двигателя. Отсюда и происходит название этого двигателя.
2. Из каких основных частей состоит простейший двигатель внутреннего сгорания?
Двигатель состоит из цилиндра, в котором перемещается поршень 3, соединённый при помощи шатуна 4 с коленчатым валом 5. На валу укреплён тяжёлый маховик 6, предназначенный для уменьшения неравномерности вращения вала.
В верхней части цилиндра имеются два клапана 1 и 2, которые при работе двигателя автоматически открываются и закрываются в нужные моменты. Через клапан 1 в цилиндр поступает горючая смесь, которая воспламеняется с помощью свечи 7, а через клапан 2 выпускаются отработавшие газы.
3. За сколько ходов, или тактов, происходит один рабочий цикл двигателя? Сколько оборотов делает при этом вал двигателя?
Один рабочий цикл в двигателе происходит за четыре хода поршня, или, как говорят, за четыре такта. Поэтому такие двигатели называют четырёхтактными.
4. Какие процессы происходят в двигателе в течение каждого из четырёх тактов? Как называют эти такты?
Один ход поршня, или один такт двигателя, совершается за пол-оборота коленчатого вала.
При повороте вала двигателя в начале первого такта поршень движется вниз (рис. 1.43, а). Объём над поршнем увеличивается. Вследствие этого в цилиндре создаётся разрежение. В это время открывается клапан и в цилиндр входит горючая смесь. К концу первого такта цилиндр заполняется горючей смесью, а клапан 1 закрывается.
При дальнейшем повороте вала поршень движется вверх (второй такт) и сжимает горючую смесь (рис. 1.43, б). В конце второго такта, когда поршень дойдёт до крайнего верхнего положения, сжатая горючая смесь воспламеняется (от электрической искры) и быстро сгорает. Образующиеся при сгорании газы давят на поршень и толкают его вниз (рис. 1.43, в). Под действием расширяющихся нагретых газов (третий такт) двигатель совершает работу, поэтому этот такт называют рабочим ходом. Движение поршня передаётся шатуну, а через него коленчатому валу с маховиком. Получив сильный толчок, маховик затем продолжает вращаться по инерции и перемещает скреплённый с ним поршень при последующих тактах. Второй и третий такты происходят при закрытых клапанах. В конце третьего такта открывается клапан и через него продукты сгорания выходят из цилиндра в атмосферу. Выпуск продуктов сгорания продолжается и в течение четвёртого такта, когда поршень движется вверх (рис. 1.43, г). В конце четвёртого такта клапан 2 закрывается.
5. Какую роль играет маховик в двигателе внутреннего сгорания?
Маховик перемещает скрепленный с ним поршень при последующих тактах.
6. Какие двигатели внутреннего сгорания чаще всего применяют в автомобилях?
В автомобилях используют чаще всего четырёхцилиндровые двигатели внутреннего сгорания. На рисунке 1.44 изображён разрез такого двигателя.
Работа цилиндров согласуется так, что в каждом из них поочерёдно происходит рабочий ход и коленчатый вал всё время получает энергию от одного из поршней. Имеются и восьмицилиндровые автомобильные двигатели. Многоцилиндровые двигатели в лучшей степени обеспечивают равномерность вращения вала и имеют большую мощность.

Решение

1. Двигатель внутреннего сгорания — это тепловой двигатель, в котором топливо сгорает прямо в цилиндре, внутри самого двигателя.

2. Простейший двигатель внутреннего сгорания состоит из цилиндра, поршня, шатуна, коленчатого вала, маховика, двух клапанов и свечи зажигания.

3. Один рабочий цикл происходит за четыре хода поршня, то есть за четыре такта. При этом коленчатый вал делает два оборота.

4. В течение четырёх тактов происходят следующие процессы:

• 1-й такт — впуск: поршень движется вниз, в цилиндр через открытый клапан поступает горючая смесь.
• 2-й такт — сжатие: поршень движется вверх, горючая смесь сжимается; в конце такта она воспламеняется от искры.
• 3-й такт — рабочий ход: газы, образовавшиеся при сгорании, расширяются и толкают поршень вниз; двигатель совершает работу.
• 4-й такт — выпуск: поршень движется вверх, через открытый клапан из цилиндра выходят отработавшие газы.

5. Маховик нужен для уменьшения неравномерности вращения вала: он накапливает энергию при рабочем ходе и затем по инерции помогает двигателю двигать поршень в остальных тактах.

6. В автомобилях чаще всего применяют четырёхцилиндровые двигатели внутреннего сгорания. Также используют восьмицилиндровые двигатели. Многоцилиндровые двигатели обеспечивают более равномерное вращение вала и большую мощность.

Ответ: 1) топливо сгорает в цилиндре; 2) цилиндр, поршень, шатун, коленчатый вал, маховик, клапаны, свеча; 3) за 4 такта, вал делает 2 оборота; 4) впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск; 5) для равномерности вращения; 6) чаще четырёхцилиндровые.