Двигатель с циклом Отто

Двигатель с циклом Отто является одним из наиболее распространенных типов двигателей внутреннего сгорания, используемых в автомобилях. Он был разработан немецким инженером Николаусом Отто в 1876 году и с тех пор стал основой для множества автомобильных двигателей.

Цель данного реферата — изучить и описать принцип работы двигателя с циклом Отто, а также рассмотреть его преимущества и недостатки. Для достижения этой цели будут выполнены следующие задачи:

рассмотреть историю разработки двигателя с циклом Отто. В этой части реферата будет представлена информация о том, когда и кем был разработан данный тип двигателя, а также какие изменения и усовершенствования произошли в его конструкции со временем;

описать основной принцип работы двигателя с циклом Отто и его четыре хода. В этой части реферата будет рассмотрен принцип работы двигателя с циклом Отто, включая входной, сжатие, рабочий и выпускной ходы. Будет объяснено, как происходит смесь топлива и воздуха, его сжатие, воспламенение и расширение;

изучить преимущества двигателя с циклом Отто. В этой части реферата будут рассмотрены преимущества данного типа двигателя, такие как высокая эффективность, надежность, низкий уровень выбросов и хорошая динамика. Будет объяснено, как эти преимущества достигаются благодаря особенностям работы двигателя с циклом Отто;

рассмотреть недостатки двигателя с циклом Отто. В этой части реферата будут рассмотрены недостатки данного типа двигателя, такие как требование использования высокооктанового бензина и низкая эффективность при низких скоростях и нагрузках. Будет объяснено, почему эти недостатки существуют и как они могут быть преодолены;

изучить возможные альтернативы двигателю с циклом Отто. В этой части реферата будет рассмотрены возможные альтернативные технологии, такие как электрические и гибридные двигатели, и их потенциал в будущем автомобильной индустрии. Будет объяснено, какие преимущества и недостатки у этих технологий по сравнению с двигателем с циклом Отто.

Таким образом, реферат будет содержать информацию об истории разработки двигателя с циклом Отто, его принципе работы, преимуществах и недостатках, а также рассмотрение возможных альтернативных технологий.

Двигатель с циклом Отто

В первом тепловом двигателе — паровой машине — тепло производилось в топке и в паровом котле, вне цилиндра — рабочего органа машины. Топка и котёл делали двигатель громоздким и тяжёлым, годным только для стационарного использования или для установки на большие пароходы и паровозы. В поисках идеи компактного и лёгкого двигателя конструкторы пришли к мысли сжигать топливо внутри рабочего цилиндра — так появились прототипы двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Первый ДВС, схожий с современным, создал в 1876 г. немецкий конструктор Николаус Отто.

Двигатель де Риваса на самодвижущейся тележке.

Сдавливая баллон (1), в рабочий цилиндр (2) впрыскивали сжатый водород. Одновременно через открывавшийся рычагом (3) клапан (4) в цилиндр впускали воздух. Водородно — воздушную смесь (5) поджигала электрическая искра от батареи Вольта (6). Взорванная смесь расширялась, и её давление поднимало поршень (7). Обратным движением рычага открывался клапан отработанного газа, и тяжёлый поршень падал. Движения поршня через цепь (9) передавались валу (10), но лишь при обратном ходе поршня трещотка (11) на кривозубой шестерёнке (12) позволяла крутиться валу, который через ременную передачу (13) раскручивал ось передних колёс (14) тележки.

1. 1  Первая победа Николауса Аугуста Отто

Недостатки ДВС Ленуара учёл немецкий конструктор Н. А. Отто при создании своего двухтактного двигателя. Сделанный им в 1864 г. ДВС тоже работал на смеси воздуха со светильным газом. Отто поджигал смесь не электрической искрой, а пламенем газовой горелки, что было надёжнее при тогдашнем уровне развития электротехники. ДВС Отто совершал один рабочий ход. Сделав цилиндр вертикальным, Отто заставил поршень двигаться вниз без помощи давления газов, только под воздействием своего веса и давления атмосферы. Это позволило его ДВС при вдвое меньшем расходе топлива развивать мощность как у ДВС двойного действия. ДВС Отто оказался в 4 – 5 раз экономичнее двигателя Ленуара. Первые ДВС Отто широко использовались как приводы для типографских машин, грузовых лифтов – подъёмников, токарных и ткацких станков, прядильных машин и прочего оборудования.

Двухтактные ДВС, работающие по принципу ДВС Отто 1864 г., и сейчас используются как приводы сенокосилок и бензопил, в лодочных и мотоциклетных моторах.

Бахтизин, А.А. "Устройство и принцип действия двигателя внутреннего сгорания цикла Отто: учеб. пособие" - М.: Издательский дом МЭИ, 2014.

Вернер, О.В. "Техническое обслуживание и ремонт двигателей автомобилей синхронным инжектором": учеб. пособие - М.: НИИМЭИ, 2012.

Гольдберг, В.И. "Устройство и техническое обслуживание автомобильных двигателей": учебник - М.: Академия Народного Хозяйства, 2010.

Дорджевский, И.Г. "Теория и расчет автомобильного двигателя": учебное пособие - М.: Высшая школа, 2013.

Изделие No. 1.000.00.000 TP.13056 АСС. "Руководство по эксплуатации двигателя внутреннего сгорания" - М.: Издательство МЭИ, 2018.

Короваев, В.С. "Основы технической диагностики двигателей внутреннего сгорания автомобилей": учебное пособие - М.: Издательство МЭИ, 2011.

Маслов, В.Г., Молчанов, Ю.Н. "Двигатели внутреннего сгорания": учебник - М.: Высшая школа, 2014.

Ноткин, И.М., Лаврентьева, А.В., Шкловская, М.Д. "Технологические основы работы двигателя внутреннего сгорания": учебное пособие - М.: Издательство МЭИ, 2015.

Омаров, А.М. "Расчет двигателей внутреннего сгорания": учебник - М.: Высшая школа, 2017.

Рубальская, О.В. "Ошибки при эксплуатации автомобильного двигателя и их последствия": учебное пособие - М.: НИИМЭИ, 2013.

Септура, А.В., Констаници, А.П. "Основы конструирования двигателей внутреннего сгорания": учебный курс - М.: Академия Народного Хозяйства, 2011.

Тюрин, А.А., Фомин, В.У., Щукин, Н.В. "Техническое обслуживание и ремонт двигателей легковых автомобилей": учеб. пособие - М.: Издательский центр "Академия", 2016.

Унтих, А.Г., Белый, С.В. "Двигатели внутреннего сгорания именных марок": учебник для высших учебных заведений - М.: Высшая школа, 2012.

Фаулхерст, Н., Шердин, Т. "Двигатель" - М.: Высшая школа, 2018.

Шарипов, С.Х. "Основы теории и конструкции автомобильных двигателей": учебное пособие - М.: Издательство МЭИ, 2019.