Содержание
Двигатель внутреннего сгорания — устройство и принцип работы ДВС
Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) – это самый распространенный тип двигателя из всех, которые устанавливаются в настоящее время на автомобили. Несмотря на то, что современный двигатель внутреннего сгорания состоит из тысячи частей, принцип его работы весьма прост. В рамках данной статьи мы рассмотрим устройство и принцип работы ДВС.
Внизу страницы смотрите видео, на котором наглядно показано устройство и принцип работы бензинового ДВС.
В каждом двигателе внутреннего сгорания есть цилиндр и поршень. Именно внутри цилиндра ДВС происходит преобразование тепловой энергии, выделяемой при сжигании топлива, в энергию механическую, способную заставить наш автомобиль двигаться. Этот процесс повторяется с частотой несколько сотен раз в минуту, что обеспечивает непрерывное вращение выходящего из двигателя коленчатого вала.
Принцип работы четырёхтактного двигателя внутреннего сгорания
В подавляющем большинстве легковых автомобилей устанавливают четырехтактные двигатели внутреннего сгорания, поэтому мы и берём его за основу. Чтобы лучше понять принцип устройства бензинового ДВС, предлагаем вам взглянуть на рисунок:
Устройство двигателя внутреннего сгорания
Топливно-воздушная смесь, попадая через впускной клапан в камеру сгорания (такт первый – впуск), сжимается (такт второй – сжатие) и воспламеняется от искры свечи зажигания. При сжигании топлива, под воздействием высокой температуры в цилиндре двигателя образуется избыточное давление, заставляющее поршень двигаться вниз к так называемой нижней мертвой точке (НМТ), совершая при этом такт третий – рабочий ход. Перемещаясь во время рабочего хода вниз, с помощью шатуна, поршень приводит во вращение коленчатый вал. Затем, перемещаясь от НМТ к верхней мертвой точке (ВМТ) поршень выталкивает отработанные газы через выпускной клапан в выхлопную систему автомобиля – это четвертый такт (выпуск) работы двигателя внутреннего сгорания.
Давайте ещё раз повторим определения, а затем посмотрим это видео.
Такт – это процесс, происходящий в цилиндре двигателя за один ход поршня. Совокупность тактов, повторяющихся в строгой последовательности и с определенной периодичностью, обычно называют рабочим циклом, в данном случае, двигателя внутреннего сгорания.
- Такт первый — ВПУСК. Поршень перемещается от ВМТ к НМТ, при этом возникает разряжение и полость цилиндра ДВС заполняется горючей смесью через открытый впускной клапан. Смесь, попадая в камеру сгорания, смешивается с остатками отработавших газов. В конце впуска давление в цилиндре составляет 0,07–0,095 МПа, а температура 80-120 ºС.
- Такт второй – СЖАТИЕ. Поршень движется к ВМТ, оба клапана закрыты, рабочая смесь в цилиндре сжимается, а сжатие сопровождается повышением давления (1,2–1,7 МПа) и температуры (300-400 ºС).
- Такт третий – РАСШИРЕНИЕ. При воспламенении рабочей смеси в цилиндре ДВС выделяется значительное количество теплоты, резко увеличивается температура (до 2500 градусов по Цельсию). Под давлением поршень перемещается к НМТ.
Давление равно 4–6 МПа.
- Такт четвертый – ВЫПУСК. Поршень стремится к ВМТ через открытый выпускной клапан, отработавшие газы выталкиваются в выпускной трубопровод, а затем в окружающую среду. Давление в конце цикла: 0,1–0,12 МПа, температура 600-900 ºС.
И так, вы смогли убедиться, что двигатель внутреннего сгорания устроен не очень сложно. Как говорится, все гениальное – просто. А для большей наглядности рекомендуем посмотреть видео, на котором также очень хорошо показан принцип работы ДВС.
Видео: как устроен двигатель внутреннего сгорания
Как работает двигатель автомобиля – устройство, принцип действия + видео » АвтоНоватор
Прежде, чем рассматривать вопрос, как работает двигатель автомобиля, необходимо хотя бы в общих чертах разбираться в его устройстве. В любом автомобиле установлен двигатель внутреннего сгорания, работа которого основана на преобразовании тепловой энергии в механическую. Заглянем глубже в этот механизм.
Как устроен двигатель автомобиля – изучаем схему устройства
Классическое устройство двигателя включает в себя цилиндр и картер, закрытый в нижней части поддоном. Внутри цилиндра находится поршень с различными кольцами, который перемещается в определенной последовательности. Он имеет форму стакана, в его верхней части располагается днище. Чтобы окончательно понять, как устроен двигатель автомобиля, необходимо знать, что поршень с помощью поршневого пальца и шатуна связывается с коленчатым валом.
Для плавного и мягкого вращения используются коренные и шатунные вкладыши, играющие роль подшипников. В состав коленчатого вала входят щеки, а также коренные и шатунные шейки. Все эти детали, собранные вместе, называются кривошипно-шатунным механизмом, который преобразует возвратно-поступательное перемещение поршня в круговое вращение коленчатого вала.
Верхняя часть цилиндра закрывается головкой, где расположены впускной и выпускной клапаны. Они открываются и закрываются в соответствии с перемещением поршня и движением коленчатого вала. Чтобы точно представить, как работает двигатель автомобиля, видео в нашей библиотеке следует изучить также подробно, как и статью. А пока мы попытаемся выразить его действие на словах.
Как работает двигатель автомобиля – кратко о сложных процессах
Итак, граница перемещения поршня имеет два крайних положения – верхнюю и нижнюю мертвые точки. В первом случае поршень находится на максимальном удалении от коленчатого вала, а второй вариант представляет собой наименьшее расстояние между поршнем и коленчатым валом. Для того чтобы обеспечить прохождение поршня через мертвые точки без остановок используется маховик, изготовленный в форме диска.
Важным параметром у двигателей внутреннего сгорания является степень сжатия, напрямую влияющая на его мощность и экономичность.
![]()
Чтобы правильно понять принцип работы двигателя автомобиля, необходимо знать, что в его основе лежит использование работы газов, расширенных в процессе нагревания, в результате чего и обеспечивается перемещение поршня между верхней и нижней мертвыми точками. При верхнем положении поршня происходит сгорание топлива, поступившего в цилиндр и смешанного с воздухом. В результате температура газов и их давление значительно возрастает.
Принцип работы двигателя автомобиля – различия в моделях
Существует несколько основных видов двигателей внутреннего сгорания. Наиболее простым является двигатель с рядным расположением цилиндров. Расположенные в один ряд, они составляют в целом определенный рабочий объем. Но постепенно некоторые производители отошли от такой технологии изготовления к более компактному варианту.
Много моделей используют конструкцию V-образного двигателя. При таком варианте цилиндры расположены под углом друг к другу (в пределах 180-ти градусов). Во многих конструкциях количество цилиндров составляет от 6 до 12 и более. Это позволяет значительно сократить линейный размер двигателя и уменьшить его длину.
- Автор: Михаил
- Распечатать
Оцените статью:
(28 голосов, среднее: 4.1 из 5)
Поделитесь с друзьями!
Adblock
detector
Анализ динамической сорбции паров (ДВС)
Главная / Анализ динамической сорбции паров (ДВС)
Анализ динамической сорбции паров (ДВС)
Метод динамической сорбции паров используется в лабораториях по всему миру для изучения интригующего поведения сорбции влаги материалы. DVS используется как в промышленности, так и в научных кругах.
Применяется в фармацевтике для скрининга солей и анализа полиморфизма. В исследованиях пищевых продуктов он используется для изучения стабильности и срока годности, а также для изучения миграции влаги между ингредиентами в пищевом продукте.
DVS помогает разрабатывать сложные упаковочные материалы, измеряя паропроницаемость пленок и фольги. Это также ценный инструмент для оценки слеживаемости порошкообразных и гранулированных материалов во время транспортировки, хранения и обработки.
В строительной физике он используется для анализа поглощения и выделения воды изоляционными и строительными материалами из дерева, гипса, волокон или бетона. В электронной промышленности представляет интерес выход из строя компонентов, вызванный влажностью.
Первоначально разработанная для фармацевтических исследований, динамическая сорбция паров в настоящее время используется во все большем количестве приложений DVS.
Приборы для динамической сорбции паров
ProUmid производит и продает две серии многокомпонентных приборов для динамической сорбции паров, которые подходят для всех видов сорбции влаги.
Серия СПС
Многопробная сорбционная система SPS является синонимом высочайшей точности и надежности измерений в широком диапазоне температур. Благодаря доступным четырем моделям SPS, отличающимся точностью и диапазоном нагрузки микровесов, SPS охватывает все области применения от фармацевтических препаратов до строительных материалов.
Подробнее об анализаторе сорбции паров SPS…
Всорп серии
Vsorp — это простой в эксплуатации инновационный прибор, предназначенный для задач измерения при умеренных температурах, используемый в исследованиях, разработках и обеспечении качества. Он сочетает в себе простоту эксплуатации и минимальные требования к техническому обслуживанию с прочной конструкцией.
Откройте для себя анализатор сорбции влаги Vsorp…
Метод динамической сорбции паров
Основной принцип работы гравиметрического сорбционного анализатора заключается в измерении изменения массы с течением времени образца, который хранится в среде с контролируемой и постоянной температурой и относительной влажностью. Изменение массы происходит либо за счет сорбции (поглощения) воды образцом из окружающего воздуха, либо за счет десорбции (выделения) воды из образца.
Кривая кинетики сорбции – один этап влажности
После изменения относительной влажности, т.е. до более высокой влажности поглощение или выделение воды образцом определяют гравиметрически с помощью микровесов через определенные промежутки времени. На ранней стадии сорбции/десорбции изменение веса велико. Со временем процесс приближается к равновесию, и изменение веса постоянно уменьшается.
Цикл сорбции – несколько ступеней влажности
Когда вес образца окончательно стабилизируется, он находится в равновесии с окружающей атмосферой. Затем измерение продолжают на следующем шаге влажности (более низкая или более высокая относительная влажность). Как правило, выполняется один или несколько полных циклов сорбции/десорбции (сорбция от низкой к высокой относительной влажности и десорбция от высокой к низкой относительной влажности) с небольшими шагами относительной влажности.
Изотерма сорбции
Отдельные точки данных равновесия для всех стадий влажности циклов сорбции/десорбции используются для создания изотермы сорбции. Изотерма сорбции представляет собой зависимость между содержанием воды в образце и относительной влажностью окружающего воздуха при определенной температуре.
Динамическая сорбция паров — Системы измерения поверхности
Динамическая сорбция паров
Динамическая сорбция паров, изобретенная в 1991 г. профессором Дэрилом Уильямсом, основателем и управляющим директором компании Surface Measurement Systems, представляет собой новаторский метод определения физико-химических характеристик твердых материалов. По сравнению со стандартными методами того времени, DVS охарактеризовал твердотельные материалы в 20 раз быстрее, используя в 20 раз меньше образца и в 20 раз точнее. Но как DVS достигает этого?
Что такое
ДВС?
Динамическая сорбция паров (DVS) — это метод гравиметрической сорбции, который измеряет, насколько быстро и сколько растворителя поглощается образцом: например, сухой порошок, поглощающий воду. Он делает это, изменяя концентрацию паров, окружающих образец в контролируемой среде, и измеряя изменение массы, которое это вызывает. Хотя чаще всего используется водяной пар, этот метод также может применяться с широким спектром органических растворителей.
Ценный инструмент в лабораториях по всему миру, DVS используется в ряде секторов и приложений в рамках исследований и разработок, от исследований полиморфизма и стабильности соединений до эффектов объемной и поверхностной сорбции воды и органических паров. Это жизненно важная часть методов анализа контроля качества при разработке рецептур, масштабировании, производстве, упаковке и т. д.
Как работает
DVS ?
Динамическая сорбция паров быстро измеряет поглощение и потерю влаги или органических паров путем пропускания газа-носителя при заданной относительной влажности (или парциальном давлении) над образцом (который может весить от 1 мг до 4 г), подвешенным к механизму взвешивания сверхчувствительные записывающие микровесы, запатентованные системы измерения поверхности Ultrabalance. Он способен измерять изменения в массе образца менее чем 1 часть на 10 миллионов, обеспечивая непревзойденную долговременную стабильность, необходимую для точных измерений явления сорбции паров, выполнение которых может занять от минут до дней в зависимости от размера образца и материала. Действительно, основным фактором, определяющим сорбционное поведение материалов, является необходимость быстрого установления сорбционного равновесия; поэтому прибор DVS позволяет точно определить сорбционное поведение на образцах очень малого размера (обычно 10 мг), что сводит к минимуму необходимое время уравновешивания.
Прибор DVS полностью автоматизирован с помощью специального программного пакета управления DVS, обеспечивающего гибкий и простой в использовании интерфейс для настройки и проведения экспериментов по сорбции/десорбции. Кроме того, DVS Data Analysis Suite предоставляет мощную среду для быстрого построения графиков и количественного анализа данных.
Преимущества динамической сорбции паров
?
Быстрое измерение сорбции
Метод DVS позволяет быстро измерить поглощение и потерю влаги и органических паров.
Непревзойденная точность
По сравнению с другими методами динамическая сорбция паров позволяет исследователям измерять сорбционные свойства с 20-кратным уровнем точности.
Запатентованная система SMS Ultrabalance
Система измерения поверхности Ultrabalance, разработанная нашей командой по исследованиям и разработкам, способна измерять изменения массы образца менее чем 1 часть на 10 миллионов, обеспечивая непревзойденную долговременную стабильность, необходимую для точных измерений
Полностью автоматизированные эксперименты
Пакет управляющего программного обеспечения DVS, поставляемый с каждым прибором, обеспечивает гибкий и простой в использовании интерфейс для настройки и проведения экспериментов по сорбции/десорбции на приборе DVS. Кроме того, DVS Data Analysis Suite, работающий из Microsoft Excel ® , обеспечивает мощную среду для быстрого построения графиков и количественного анализа данных.
Модульные принадлежности
Включая рамановскую спектроскопию, предварительную подготовку образцов, видеомикроскопию и многое другое, наша линейка приборов DVS предлагает невероятную универсальность благодаря набору модульных возможностей.