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1860年 エティエンヌ・ルノワールが照明ガスで動作する最初のエンジンを発明 エティエンヌ・ルノワール（1822-1900） 内燃機関の開発段階: 1862年 アルフォンス・ボー・ド・ロシャスが4ストロークエンジンのアイデアを提案した。 しかし、彼は自分のアイデアを実行することができませんでした。 1876年 ニコラウス・アウグスト・オットーが4ストローク・ロシュ・エンジンを開発。 1883 年、ダイムラーは、ガスとガソリンの両方で動作できるエンジン設計を提案しました。1920 年までに、内燃エンジンが主流になりました。 蒸気や電気で動く乗組員は非常に稀になりました。 カール・ベンツはダイムラーの技術をもとに自走式三輪ベビーカーを発明しました。 アウグスト・オットー (1832-1891) ダイムラー・カール・ベンツ
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4 ストロークのデューティ サイクル キャブレターエンジン 内燃機関ピストンの4ストローク（ストローク）、つまり2回転で完了します。 クランクシャフト。 4 ストローク エンジン 第 1 ストローク - 吸気 (キャブレターからの可燃性混合物がシリンダーに入る) 4 つのストロークがあります: 第 2 ストローク - 圧縮 (バルブが閉じて混合物が圧縮され、圧縮の最後に混合物が点火されます)電気スパークと燃料の燃焼が発生します） 3行程 - 動力行程（燃料の燃焼から得られた熱が変換され、 機械的な仕事) 4 番目のストローク - 排気 (排気ガスはピストンによって排出されます)
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実際には、2 ストローク キャブレター内燃エンジンの出力は、4 ストローク キャブレターの内燃エンジンの出力を超えないだけでなく、さらに低いことが判明することがよくあります。 これは、ストロークの重要な部分（20〜35％）がバルブが開いた状態のピストンによって行われるという事実によるものです。2ストロークエンジンもあります。 2ストロークエンジン内部燃焼。 2 ストローク キャブレター内燃エンジンの作動サイクルは、ピストンの 2 ストロークまたはクランクシャフトの 1 回転で実行されます。 圧縮 燃焼排気 吸気 1ストローク目 2ストローク目
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エンジンの出力を高める方法: 内燃エンジンの効率は低く、約 25% ～ 40% です。 最先端の内燃エンジンの最大有効効率は約 44% であるため、多くの科学者が効率だけでなくエンジン出力自体も向上させようとしています。 多気筒エンジンの使用 特殊燃料の使用（正しい混合比と混合物の種類） エンジン部品の交換（正しいサイズ） コンポーネントエンジンの種類による）燃料の燃焼場所を移し、作動流体を加熱する熱損失をシリンダー内に移すことで熱損失の一部を排除
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の一つ 最も重要な特徴エンジンはその圧縮比であり、次の式で決定されます。 圧縮比 e V2 V1 ここで、V2 と V1 は圧縮の開始時と終了時の体積です。 圧縮比が増加すると、圧縮ストローク終了時の可燃性混合気の初期温度が上昇し、より完全な燃焼が促進されます。
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液化ガス 火花点火あり 火花点火なし (ディーゼル) (キャブレター)
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内燃機関の代表的な構造 - キャブレターエンジン エンジンフレーム（クランクケース、シリンダーヘッド、クランクシャフトベアリングキャップ、オイルパン） 運動機構（ピストン、コンロッド、 クランクシャフト、フライホイール） ガス分配機構（カムシャフト、プッシャー、ロッド、ロッカーアーム） 液体潤滑システム（オイル、粗フィルター、パン）（ラジエーター、液体など） 空冷システム（エアブロー） 動力システム（ 燃料タンク, 燃料フィルター、キャブレター、ポンプ）
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内燃機関の著名な代表の構造 - キャブレターエンジン 点火システム（電流源 - 発電機とバッテリー、ブレーカー+コンデンサ） 始動システム（ 電気スターター、電流源 - バッテリー、要素 リモコン） 吸排気システム（パイプライン、 エア・フィルター、マフラー）エンジンキャブレター
内燃エンジンの装置 エンジンは、コンロッド 4 によってクランクシャフト 5 に接続されたピストン 3 が移動するシリンダーで構成されています。シリンダーの上部には 2 つのバルブ 1 と 2 があり、エンジンが作動すると、これらのバルブが作動します。実行中、適切なタイミングで自動的に開閉します。 可燃性混合気はバルブ 1 を通ってシリンダーに入り、点火プラグ 6 によって点火され、排気ガスはバルブ 2 を通って放出されます。 このようなエンジンのシリンダー内では、ガソリン蒸気と空気からなる可燃性混合気が定期的に燃焼します。 燃焼ガスの温度は摂氏に達します。
内燃エンジンの動作 I ストローク ピストンの 1 ストローク、またはエンジンの 1 ストロークは、クランクシャフトの半回転で完了します。 最初のストロークの開始時にエンジンシャフトが回転すると、ピストンが下降します。 ピストン上部の体積が増加します。 その結果、シリンダー内に真空が生成されます。 このとき、バルブ 1 が開き、可燃性混合物がシリンダーに入ります。 最初のストロークの終わりまでに、シリンダーは可燃性混合物で満たされ、バルブ 1 が閉じます。
内燃エンジンの動作 II ストローク シャフトがさらに回転すると、ピストンが上方に移動し (第 2 ストローク)、可燃性混合気を圧縮します。 2 番目のストロークの終わりに、ピストンが最高位置に達すると、圧縮された可燃性混合物が (電気火花により) 点火し、すぐに燃え尽きます。
内燃エンジンの動作 III 行程 膨張する加熱ガスの影響下 (第 3 行程) で、エンジンは仕事を実行するため、この行程は動力行程と呼ばれます。 ピストンの動きはコンロッドに伝わり、それを介してフライホイールを備えたクランクシャフトに伝わります。 強い圧力を受けたフライホイールは慣性で回転を続け、その後のストローク中にフライホイールに取り付けられたピストンを動かします。 2 番目と 3 番目のストロークはバルブが閉じた状態で発生します。
内燃エンジンの運転 IV 行程 第 3 行程の終わりに、バルブ 2 が開き、バルブ 2 を通って燃焼生成物がシリンダーから大気中に排出されます。 燃焼生成物の放出は、ピストンが上方に移動する 4 番目のストロークでも継続します。 4 番目のストロークの終わりに、バルブ 2 が閉じます。
創造..
創作の歴史
エティエンヌ・ルノワール (1822-1900)
内燃機関の開発段階:
1860年 エティエンヌ・ルノワールが照明ガスを動力とする最初のエンジンを発明した
1862年、アルフォンス・ボー・ド・ロシャは4ストロークエンジンのアイデアを提案しました。 しかし、彼は自分のアイデアを実行することができませんでした。
1876年 ニコラウス・アウグスト・オットーが4ストローク・ロシュ・エンジンを開発。
1883 ダイムラーは、ガスとガソリンの両方で動作できるエンジン設計を提案しました。
カール・ベンツは、ダイムラーの技術をもとに自走式三輪ベビーカーを発明しました。
1920 年までに内燃機関が主流になりました。 蒸気や電気で牽引する乗組員は非常に稀になりました。
アウグスト・オットー (1832-1891)
カール・ベンツ
創作の歴史
カール・ベンツが発明した三輪ベビーカー
動作原理
4ストロークエンジン
4 ストローク キャブレター内燃エンジンの作動サイクルは、ピストンの 4 ストローク (ストローク)、つまりクランクシャフトの 2 回転で完了します。
対策は4つあります。
ストローク 1 – 吸気 (キャブレターからの可燃性混合物がシリンダーに入ります)
ストローク 2 - 圧縮 (バルブが閉じて混合気が圧縮され、圧縮の最後に電気火花によって混合気が点火され、燃料の燃焼が発生します)
3番目のストローク – パワーストローク（燃料の燃焼から得られる熱が機械的仕事に変換されます）
ストローク 4 – 排気 (排気ガスはピストンによって排出されます)
動作原理
2ストロークエンジン
2サイクル内燃機関もあります。 2 ストローク キャブレター内燃エンジンの作動サイクルは、ピストンの 2 ストロークまたはクランクシャフトの 1 回転で実行されます。
1小節 2小節
燃焼 |
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実際には、2 ストローク キャブレター内燃エンジンの出力は、4 ストローク キャブレターの内燃エンジンの出力を超えないだけでなく、さらに低いことが判明することがよくあります。 これは、ストロークの重要な部分 (20 ～ 35%) がバルブが開いた状態のピストンによって行われるためです。
エンジン効率
内燃機関の効率は低く、25%～40%程度です。 最先端の内燃機関の最大有効効率は約 44% です。 したがって、多くの科学者はエンジンの出力だけでなく効率も向上させようとしています。
エンジン出力を向上させる方法:
多気筒エンジンの採用
特殊な燃料を使用する（正しい混合比と混合物の種類）
エンジン部品の交換（エンジンの種類に応じて、コンポーネントの正しいサイズ）
シリンダー内の燃料の燃焼と作動流体の加熱の場所を移動することで熱損失の一部を排除
エンジン効率
圧縮率
エンジンの最も重要な特性の 1 つは圧縮比であり、これは以下によって決定されます。
e V 2 V 1
ここで、V2 と V1 は圧縮の開始時と終了時のボリュームです。 圧縮比が増加すると、圧縮ストローク終了時の可燃性混合気の初期温度が上昇し、より完全な燃焼が促進されます。
内燃機関の種類
内燃エンジン
エンジンの主要構成部品
内燃機関の著名な代表であるキャブレターエンジンの構造
エンジンフレーム（クランクケース、シリンダーヘッド、クランクシャフトベアリングキャップ、オイルパン）
移動機構(ピストン、コンロッド、クランクシャフト、フライホイール)
ガス分配機構(カムシャフト、プッシャー、ロッド、ロッカーアーム)
潤滑システム（オイル、粗目フィルター、パン）
液体（ラジエーター、液体など）
冷却システム
エアー（送風）
動力系（燃料タンク、燃料フィルター、キャブレター、ポンプ）
エンジンの主要構成部品
点火システム(電流源 – 発電機とバッテリー、ブレーカー + コンデンサー)
始動システム (電動スターター、電源 - バッテリー、リモコン要素)
吸排気系(パイプライン、エアフィルター、マフラー)
エンジンキャブレター
生徒が完成させた
8 MBOU中等教育学校第1Bクラス
ラルコ・イリーナ
物理の先生
ネチャエワ・エレナ・ウラジミロヴナ
スラビャンカ 2016 .
- 現在、自動車のエンジンは内燃機関が主流となっています。
- 内燃機関 (ICE) 呼ばれた 熱機関、燃料の燃焼中に放出される熱エネルギーを機械エネルギーに変換します。
- 以下が区別されます。 主な種類 内燃機関: ピストン、ロータリーピストン、ガスタービン。
自動車用内燃エンジンは次のように区別されます。 可燃性混合物の調製方法によると、 外部混合物形成 (キャブレターとインジェクション) および内部 (ディーゼル)
キャブレターとインジェクター
ディーゼル
使用される燃料の種類が異なります。 ガソリン、ガソリン、ディーゼル
- ガス分配機構。
- 電源システム（燃料）。
- 排気システム
- 点火システム;
- 冷却システム
- 潤滑システム。
これらのシステムが連携して動作することにより、燃料と空気の混合気が確実に形成されます。
吸気システムはエンジンに空気を供給するように設計されています。
燃料システムの供給
エンジン燃料
内燃エンジンの動作原理は、混合気の燃焼中に発生するガスの熱膨張の効果に基づいており、シリンダー内のピストンの動きを保証します。
- の上 吸気行程 摂取量と 燃料システム燃料と空気の混合気を確実に形成します。 ガス分配機構の吸気バルブが開くと、ピストンが下降するときに発生する真空により、空気または燃料と空気の混合気が燃焼室内に供給されます。
- の上 圧縮ストローク 吸気バルブが閉じ、混合気はエンジンシリンダー内で圧縮されます。
- タクトストローク 混合気の点火を伴います。
燃焼の結果、大量のガスが生成され、ピストンに圧力がかかり、ピストンが下降します。 クランク機構を介したピストンの動きは、 回転運動クランクシャフトは車両を推進するために使用されます。
- で タクトリリース開ける 排気バルブガス分配機構により、排気ガスはシリンダーから排気システムに取り出され、そこで浄化、冷却され、騒音が低減されます。 その後、ガスは大気中に入ります。
- 利点 ピストンエンジン内燃機関の特長は、自律性、多用途性、低コスト、コンパクトさ、軽量、クイックスタート、多燃料です。
- 短所: 騒音レベルが高い、クランクシャフト速度が高い、排気ガスの毒性、耐用年数が短い、効率が低い。
- 最初の真に効率的な内燃エンジンは 1878 年にドイツに登場しました。
- しかし、内燃エンジンの創造の歴史のルーツはフランスにあります。 1860年、フランスの発明家は、 さえ レノア最初の内燃機関を発明した。 しかし、この装置は不完全で効率も低く、実用にはなりませんでした。 別のフランスの発明家が助けに来た ボー・ド・ロシャ、彼は 1862 年にこのエンジンに 4 ストローク サイクルを使用することを提案しました。
- 1878年に最初の4ストローク内燃エンジンを製造したドイツの発明家ニコラウス・オットーが使用したのはこのスキームで、その効率は22％で、これまでのすべてのタイプのエンジンを使用して得られた値を大幅に上回りました。 。
- 4 ストローク内燃エンジンを搭載した最初の自動車は、1885 年に製造されたカール ベンツの三輪馬車でした。 1年後（1886年）、ゴットリーブ・ダイマーのバージョンが登場しました。 両方の発明者は 1926 年まで互いに独立して働き、その後合併してダイムラー・ベンツ AG を設立しました。
- プレゼンテーションでは電子サイトから引用しました。
- euro-auto-history.ru
- http://systemsauto.ru
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オーガスト・オットー 1864 年に、これらのエンジンは 300 基以上生産されました。 異なる力。 裕福になったレノアは車の改良に取り組むのをやめ、これが車の運命を決定づけた。ドイツの発明家アウグスト・オットーが開発したより先進的なエンジンによって車は市場から追い出された。 1864 年に、彼は自分のモデルの特許を取得しました。 ガスエンジンそして同じ年に、裕福な技術者ランゲンとこの発明の活用に関する契約を締結しました。 すぐに「オットー・アンド・カンパニー」という会社が設立されました。 一見すると、Otto エンジンは Lenoir エンジンから一歩後退したものでした。 シリンダーは垂直でした。 回転軸は側面のシリンダーの上に配置されました。 シャフトに接続されたラックがピストン軸に沿ってシャフトに取り付けられました。 エンジンは次のように動作しました。 回転軸がピストンをシリンダー高さの1/10まで上昇させると、ピストンの下に吐出空間が形成され、空気とガスの混合物が吸入される。 次いで、混合物が発火した。 オットーもランゲンも電気工学の分野では十分な知識がなかったため、これを拒否しました。 電気点火。 点火はチューブを通して直火で行った。 爆発中、ピストン下の圧力は約 4 気圧まで増加しました。 この圧力の影響でピストンが上昇し、ガスの体積が増加し、圧力が低下しました。 ピストンが上昇すると、特別な機構がラックとシャフトを切り離しました。 ピストンは、最初はガス圧を受け、次に慣性によって上昇し、その下に真空が生成されました。 これにより、燃焼した燃料のエネルギーが最大限にエンジン内で利用されるようになりました。 これがオットーの最初の主な発見でした。 大気圧の影響下でピストンの下降行程が始まり、シリンダー内の圧力が大気圧に達した後、排気バルブが開き、ピストンの質量が排気ガスを押し出します。 より充実した製品展開により 燃焼効率このエンジンは Lenoir エンジンの効率よりも大幅に高く、15% に達しました。つまり、最高のエンジンの効率を上回りました。 蒸気機関その時。
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新しい燃料の探索 したがって、内燃機関用の新しい燃料の探索は止まらなかった。 何人かの発明者は、液体燃料蒸気を気体として使用しようとしました。 1872 年にアメリカのブライトンはこの目的に灯油を使用しようとしました。 しかし、灯油はうまく蒸発しなかったため、ブライトンはより軽い石油製品であるガソリンに切り替えました。 しかし、液体燃料エンジンがガスエンジンとうまく競争するには、 特別な装置ガソリンを蒸発させ、空気と混合した可燃性の混合物を得る。 ブレイトンは同じ 1872 年に、最初のいわゆる「蒸発式」キャブレターの 1 つを考案しましたが、その機能は満足のいくものではありませんでした。
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