Что такое полный объем цилиндра

Устройство и теория двигателей внутреннего сгорания

Устройство и теория двигателей внутреннего сгорания

В данной статье разберем устройство и теорию двигателей внутреннего сгорания, рассмотрим из чего они состоят и как работают. Вы найдете основные понятия и термины, описывается конструкция и работа двигателя.

• по способу приготовления горючей смеси — с внешним смесеобразованием (карбюраторные, инжекторные, газовые двигатели) и с внутренним смесеобразованием (дизели),
• по роду применяемого топлива — бензиновые (работающие на бензине), газовые (на горючем газе) и дизели (работающие на дизельном топливе),
• по способу охлаждения — с жидкостным и воздушным охлаждением,
• расположению цилиндров — рядные и V-образные,
• по способу воспламенения горючей (рабочей) смеси—с принудительным зажиганием от электрической искры (карбюраторные и инжекторные двигатели) или с самовоспламенением от сжатия (дизели).

Дизельные — это двигатели, работающие на дизельном топливе с воспламенением от сжатия. В дизельных двигателях смесь приготавливается непосредственно в цилиндре из воздуха и топлива, подаваемых в цилиндр раздельно. Воспламенение топливно-воздушной смеси в цилиндре происходит самопроизвольно от воздействия высокой температуры при сжатии. Исключением является система непосредственного впрыска бензина, где зажигание смеси осуществляется от электрической искры.

Газовые — это двигатели, которые работают на пропано-бутановом газе, с принудительным зажиганием. Перед подачей в цилиндры двигателя, газ смешивается с воздухом. По принципу работы такие двигатели практически не отличаются от бензиновых и мы не будем их рассматривать. Однако, если вы переоборудовали свой автомобиль «на газ», то советую изучить статью Газобаллонное оборудование. Схема ГБО.

• кривошипно-шатунный механизм,
• газораспределительный механизм,
• система питания (топливная),
• система выпуска отработавших газов,
• система зажигания,
• система охлаждения,
• система смазки.

Устройство двигателя внутреннего сгорания

Для начала, возьмем простейший одноцилиндровый двигатель и разберемся с его устройством и работой. Рассмотрим протекающие в нем процессы, и выясним откуда все-таки берется тот самый крутящий момент, который в конечном итоге приходит на ведущие колеса автомобиля.

Одна из основных деталей двигателя — цилиндр 6, в котором находится поршень 7, соединенный через шатун 9 с коленчатым валом 12. При перемещении поршня в цилиндре вверх и вниз его прямолинейное движение шатун и кривошип преобразуют во вращательное движение коленчатого вала.

На конце вала закреплен маховик 10, который необходим для равномерности вращения вала при работе двигателя. Сверху цилиндр плотно закрыт головкой, в которой находятся впускной 5 и выпускной клапаны, закрывающие соответствующие каналы.

Клапаны открываются под действием кулачков распределительного вала 14 через передаточные детали 15. Распределительный вал приводится во вращение шестернями 13 от коленчатого вала. Поршень, свободно перемещаясь в цилиндре, занимает два крайних положения.

Для нормальной работы двигателя в цилиндры должны подаваться горючая смесь в определенной пропорции (у бензиновых) или отмеренные порции топлива в строго определенный момент под высоким давлением (у дизелей). Для уменьшения затрат работы на преодоление трения, отвод теплоты, предотвращения задиров и быстрого износа трущиеся детали смазывают маслом. В целях создания нормального теплового режима в цилиндрах двигатель должен охлаждаться.

Понятия и термины при работе двигателя

Верхняя мертвая точка (ВМТ) — это крайнее верхнее положение поршня.

Нижняя мертвая точка (НМТ) — это крайнее нижнее положение поршня.

Ход поршня — это расстояние, пройденное от одной мертвой точки до другой. За один ход поршня коленчатый вал повернется на полоборота.

Камера сгорания (сжатия) — это пространство между головкой цилиндра и поршнем, расположенным в ВМТ.

Рабочий объем цилиндра — это пространство, освобождаемое поршнем при перемещение его из ВМТ в НМТ.

Рабочий объем двигателя — это сумма рабочих объемов всех цилиндров двигателя. При малых объемах (до 1 л.) его выражают в кубических сантиметрах, а при больших — в литрах.

Полный объем цилиндра — сумма объема камеры сгорания и рабочего объема.

Степень сжатия — это число, показывающее, во сколько раз полный объем цилиндра больше объема камеры сгорания. В бензиновых двигателях степень сжатия бывает от 8 до 12, а в дизелях — от 14 до 18. Степень сжатия не стоит путать с компрессией, т.к. это два разных понятия.

Такт — процесс (часть цикла), который происходит в цилиндре за один ход поршня. Двигатель, у которого рабочий цикл происходит за четыре хода поршня, называют четырехтактным.

Как работает двигатель внутреннего сгорания

При работе поршневого двигателя внутреннего сгорания поршень совместно с верхней головкой шатуна движется в цилиндре поступательно (вверх – вниз), при этом коленчатый вал совместно с нижней головкой шатуна совершает вращательные движения. У подавляющего большинства двигателей, если смотреть на двигатель со стороны шкива, вращение коленчатого вала осуществляется по часовой стрелке. За один оборот коленчатого вала (360°) поршень в цилиндре совершает два хода (один ход вверх и один вниз).

При постоянной скорости вращения коленчатого вала двигателя, поршень в цилиндре движется с ускорением – замедлением. Наименьшие скорости движения поршня будут наблюдаться при его «крайних» положениях в цилиндре — в верхней (ВМТ) и нижней части (НМТ). В верхней и нижней части цилиндра поршень «вынужден» сделать остановку, чтобы поменять направление движения.

Рабочий цикл четырехтактного двигателя: а) впуск, б) сжатие, в) рабочий ход, г) выпуск.
Работа двигателя складывается из совокупности процессов, протекающих в цилиндрах двигателя с определённой последовательностью. Эти процессы называют рабочим циклом и состоит из тактов впуска, сжатия, рабочего хода и выпуска. Подробнее в статье Принцип работы ДВС. Рабочие циклы двигателя.

Параметры работы двигателя

Мощность двигателя – это сила для осуществления механического действия. Мощность измеряется в лошадиных силах и киловаттах. Лошадиные силы – это сила двигателя, сравниваемая с силой одной лошади. За эталон, соответствующий 1 лошадиной силе, взято количество энергии, затрачиваемой на поднятие груза весом 75кг на высоту 1 метр, за 1 секунду. Мощность двигателя еще измеряется в киловаттах. 1 лошадиной силе соответствует показатель в 0,735 кВт.

Написать ответ Cancel reply

Поршневые кольца | Для чего нужны и из чего состоят
Назначение шатуна
Поршневой палец
Как двигатель развивает обороты
Классификация двигателей внутреннего сгорания
Коленчатый вал
Что такое блок цилиндров
Поршень
Двигатель работает на воздухе
Устройство двигателя
Тони Гардемайстер забытый летучий фин
Харри Рованпера быстрый но слишком осторожный
Ралли Аргентины WRC 2017 — 5 этап
Модификации автомобиля Урал 375 и Урал 375Д
Что такое блок цилиндров
Для чего у многих грузовиков бутылки на колесах?
Ралли Тур де Корс WRC 2017 — 4 этап
Мишель Мутон | Быстрейшая женщина в мире
Что такое трансмиссия?
Двигатель работает на воздухе

Двигатель

На современных колесных и гусеничных машинах установлены поршневые двигатели внутреннего сгорания. В основу действия таких двигателей положено свойство газов расширяться при нагревании.

Двигатель – это машина, преобразующая какой-либо вид энергии в энергию, расходуемую на механическую работу. Двигатели классифицируют по следующим основным признакам:

— по способу воспламенения горючей смеси – воспламенением от сжатия (дизели) и принудительным от электрической искры (карбюраторные);

— по способу смесеобразования (с внешним – карбюраторные и газовые; с внутренним – дизели);

— по способу осуществления рабочего цикла – четырехтактные и двухтактные;

— по виду применяемого топлива (бензиновые, газовые и дизели);

— по числу цилиндров – одно- и многоцилиндровые;

— по способу охлаждения (с воздушным жидкостным охлаждением);

— по расположению цилиндров – однорядные, двухрядные и V-образные.

Чтобы понять принцип работы дизеля, рассмотрим его упрощенную схему (рис. 1а). В цилиндр 6 закрытый головкой 1, плотно вставлен поршень 7, который при помощи пальца 8 и шатуна 9 соединен с коленчатым валом 12, имеющим на одном конце тяжелое колесо – маховик 10, который необходим для равномерности вращения вала при работе двигателя. В головке цилиндра имеются впускное и выпускное окна и клапаны 4 и 5. В точно определенные моменты они открываются и закрываются при помощи распределительного механизма, в которой кроме клапанов входят кулачковый вал 14, передаточные детали 16 и распределительные шестерни 13. Топливо (горючая смесь) в цилиндр поступает через форсунку 3 от топливного насоса.

Горючая смесь – это смесь, состоящая из распыленного топлива с воздухом в определенной пропорции.

Рабочая смесь образуется в цилиндре работающего двигателя в результате перемешивания горючей смеси с остаточными газами.

Верхняя мертвая точка (в.м.т.) – это крайнее верхнее положение поршня, когда ось поршневого пальца находится от оси коленчатого вала на наибольшем удалении (рис. 1б).

Нижняя мертвая точка (н.м.т.) – это крайнее нижнее положение поршня, когда ось поршневого пальца находится от оси коленчатого вала на наименьшем удалении (рис. 1в).

1 – головка цилиндра; 2 – коромысло; 3 – форсунка; 4 – выпускной клапан; 5 – впускной клапан; 6 – цилиндр; 7 – поршень; 8 – поршневой палец; 9 – шатун; 10 – маховик; 11 – картер; 12 – коленчатый вал; 13 – шестерня привода распределительного вала; 14 – распределительный вал; 15 – топливный насос; 16 – передаточные детали; 17 – воздухоочиститель.

Рисунок 1 — Схема одноцилиндрового дизеля.

Рабочий ход поршня – это расстояние, пройденное поршнем им от одной мертвой точки до другой. За каждый ход поршня коленчатый вал поворачивается на половину оборота.

Объем камеры сгорания (сжатия) V_c – это пространство над поршнем, когда он находится в в.м.т.

Рабочий объем цилиндра – объем цилиндра, освобождаемый поршнем при перемещении от в.м.т. до н.м.т.:

где V_h – рабочий объем цилиндра;

d – диаметр цилиндра;

S – рабочий ход поршня.

Литраж – это рабочий объем всех цилиндров, выраженный в литрах.

Полный объем цилиндра V_а – это сумма объема камеры сгорания и рабочего объема цилиндра, т.е. пространство над поршнем, когда он находится в н.м.т.

Степень сжатия – это число, показывающее, во сколько раз полный объем цилиндра больше объема камеры сгорания.

В современных карбюраторных двигателях степень сжатия колеблется в пределах 8…10, а в дизелях достигает 15…20.

Такт – часть рабочего цикла, происходящая за время движения поршня от одной мертвой точки до другой, т.е. условно принимаем, что такт происходит за один ход поршня.

Двигатели, в которых рабочий цикл совершается за четыре хода (такта) поршня или за два оборота коленчатого вала, называют четырехтактным. Двигатели, в которых рабочий цикл совершается за два хода поршня, или за один оборот коленчатого вала, считают двухтактными.

Калькулятор объема цилиндра

Рассчитайте онлайн объем любого цилиндрического объекта: трубы, бочки, банки.

Оглавление:

• �� Как это работает?
• �� Частые вопросы и ответы
• �� Похожие материалы
• �� Поделиться и комментировать

��️ Когда требуется знать объем цилиндра?

Знание объема цилиндра может потребоваться в различных ситуациях, к примеру:

1. Расчет объема бака или резервуара: если вы планируете хранить жидкость или газ в баке или резервуаре, то может быть важно знать его объем, чтобы знать, сколько материала вы можете в него поместить.
2. Расчет объема емкости для транспортировки: если вы занимаетесь перевозкой жидкостей или газов, то может потребоваться знать объем емкости, чтобы убедиться, что вы можете перевезти нужное количество материала.
3. Расчет объема цилиндрических труб: если вы занимаетесь установкой трубопроводов или работой с другими цилиндрическими объектами, то может быть полезно знать их объем, чтобы правильно рассчитать количество материала, необходимого для работы.
4. Расчет объема бутылки или бочки: если вы хотите знать, сколько жидкости вы можете вместить в определенную бутылку или бочку, то калькулятор объема цилиндра может помочь рассчитать объем емкости.
5. Определение объема цилиндрических объектов, используемых в декоративных целях, например, колонн, скульптур и других элементов архитектуры и дизайна.

Также умение рассчитывать объем цилиндра пригодится в строительстве, химии и фармацевтике, механике и технике, производстве, учебе и творчестве.

�� Как рассчитывается объем цилиндра?

Объем цилиндра можно рассчитать по формуле:

где V – объем цилиндра, r – радиус основания цилиндра, h – высота цилиндра, π (пи) – математическая константа, приблизительно равная 3,14.

Чтобы использовать эту формулу, необходимо знать значения радиуса основания и высоты цилиндра. Радиус основания – это расстояние от центра основания до края, высота цилиндра – это расстояние между основаниями цилиндра.

Например, если радиус основания цилиндра равен 5 см, а высота цилиндра составляет 10 см, то объем цилиндра можно рассчитать следующим образом:

V = 3,14 x 5² x 10 = 785 см 3

Обратите внимание, что единицы измерения должны быть одинаковыми, чтобы получить правильный ответ. Если радиус основания и высота цилиндра измеряются в сантиметрах, то и объем цилиндра должен быть выражен в кубических сантиметрах.

�� Что такое калькулятор объема цилиндра?

Калькулятор объема цилиндра – это инструмент, который позволяет автоматически рассчитывать объем цилиндра по его размерам. Обычно калькулятор объема цилиндра предоставляет пользователю простую форму, где нужно ввести значение радиуса основания и высоты цилиндра, а затем нажать кнопку «Рассчитать». Калькулятор объема цилиндра может быть представлен в виде программы на компьютере или мобильном устройстве, а также в виде онлайн-сервиса на веб-сайте, как у нас.

Использование калькулятора объема цилиндра упрощает и ускоряет процесс расчета объема цилиндра, особенно если нужно рассчитать объем нескольких цилиндров или если значения радиуса и высоты цилиндра имеют сложные числовые значения. Калькулятор объема цилиндра может быть полезен в различных областях, включая науку, технику, строительство, производство, учебу и домашнее хозяйство.

�� Как работает калькулятор объема цилиндра?

Калькулятор объема цилиндра работает на основе математической формулы для расчета объема цилиндра, рассмотренной выше.

Чтобы рассчитать объем цилиндра, пользователь должен ввести значения радиуса основания и высоты цилиндра в соответствующие поля калькулятора и нажать кнопку «Рассчитать». Калькулятор использует введенные значения, выполняет математическую операцию по формуле и выводит результат в соответствующем поле на экране.

Некоторые калькуляторы объема цилиндра могут иметь дополнительные функции, такие как выбор единиц измерения (например, сантиметры или дюймы) и возможность рассчитать объем цилиндра, используя диаметр основания вместо радиуса.

�� Как использовать калькулятор объема цилиндра?

Для использования калькулятора объема цилиндра следуйте этим простым шагам:

• Откройте калькулятор объема цилиндра, который находится на компьютере, мобильном устройстве или на веб-сайте.
• Введите значение радиуса основания цилиндра в соответствующее поле калькулятора. Если вы используете калькулятор, который принимает во внимание диаметр, убедитесь, что вы выбрали правильную единицу измерения.
• Введите значение высоты цилиндра в соответствующее поле калькулятора. Убедитесь, что вы выбрали правильную единицу измерения.
• Нажмите кнопку «Рассчитать» или «Получить результат». Калькулятор выполнит расчеты и выведет объем цилиндра в соответствующем поле.
• Проверьте результаты и убедитесь, что все значения введены правильно и выбраны правильные единицы измерения.
• Если нужно рассчитать объем нескольких цилиндров, повторите шаги 2-5 для каждого цилиндра.
• Сохраните результаты или скопируйте их в буфер обмена, если нужно использовать их в другой программе или приложении.

В зависимости от функционала калькулятор может иметь дополнительные функции, такие как выбор единиц измерения, возможность использовать диаметр вместо радиуса, а также возможность сохранения результатов в файл или их отправки по электронной почте.

В чем измеряется объем цилиндра?

Объем цилиндра измеряется в кубических единицах длины. Например, если размеры цилиндра измеряются в метрах, то его объем будет выражаться в кубических метрах (м³). Если размеры измеряются в сантиметрах, то объем будет выражаться в кубических сантиметрах (см³). Также можно использовать другие единицы измерения, такие как литры или галлоны, которые также выражают объем жидкости или газа, но они не являются кубическими единицами длины.

Несколько лайфхаков

Если вы хотите упростить расчет объема цилиндра, есть несколько лайфхаков, которые могут пригодиться:

1. Используйте формулу площади основания цилиндра. Объем цилиндра можно вычислить, умножив площадь основания на высоту. Если вы знаете формулу площади основания цилиндра, то можете сначала вычислить ее, а затем умножить на высоту, чтобы найти объем.
2. Используйте приближенное значение числа Пи. Число Пи является бесконечной десятичной дробью, но для большинства расчетов достаточно использовать его приближенное значение. Например, можно использовать значение 3,14 или 22/7 вместо точного значения числа Пи, которое равно примерно 3,14159265359.
3. Используйте онлайн калькулятор. Наш онлайн калькулятор объема цилиндра поможет быстро выполнить расчеты за вас. Просто введите значения радиуса и высоты, и калькулятор автоматически вычислит объем.
4. Используйте замены единиц измерения. Если вы хотите перевести объем из одной единицы измерения в другую, например, из кубических сантиметров в литры, можете также воспользоваться калькулятором на нашем сайте.

❓ Вопросы и ответы

Сейчас мы представим ответы на вопросы, которые часто возникают по данной теме.

Что такое цилиндр?

Цилиндр — это геометрическая фигура, которая имеет два плоских основания, обычно круглой формы, и боковую поверхность, которая состоит из параллельных прямых линий.

Как вычислить объем цилиндра?

Объем цилиндра можно вычислить, используя формулу:

где V — объем цилиндра, π — число Пи (приблизительно равно 3.14), r — радиус основания цилиндра и h — высота цилиндра.

Можно ли использовать формулу объема цилиндра для вычисления объема других фигур?

Нет, формула объема цилиндра может использоваться только для вычисления объема цилиндра. Для других фигур существуют свои собственные формулы для расчета объема.

Как найти радиус или диаметр цилиндра, если они неизвестны?

Если известна площадь основания цилиндра, можно найти радиус, используя формулу :

где A — площадь основания цилиндра.

Если известен объем цилиндра, можно найти радиус, используя формулу:

где V — объем цилиндра, h — высота цилиндра.

Диаметр можно найти, удваивая радиус.

Как найти объем трубы или канала?

Для трубы или канала формула для вычисления объема имеет немного другой вид :

где V — объем, r — радиус, h — длина (высота) трубы или канала.

Например, если радиус трубы равен 10 см, а длина трубы составляет 2 м, то объем трубы будет:

V = 3.14 * 10² * 200 = 62,800 см³, что равно 62.8 литрам.

Как узнать, сколько литров вмещает бочка?

Чтобы узнать, сколько литров вмещает бочка, нужно знать ее объем. Если известны диаметр и высота бочки, то можно использовать формулу для объема цилиндра. Например, если диаметр бочки составляет 1 метр, а высота — 1,5 метра, то ее объем будет:

V = πr²h = 3.14 * (1/2)² * 1.5 = 1.18 кубических метров, что равно 1180 литрам. Таким образом, бочка вмещает 1180 литров жидкости.

Как узнать, сколько литров вмещает труба?

Для расчета объема трубы нужно знать ее длину и радиус. Если известны диаметр и длина трубы, то радиус можно найти, разделив диаметр на 2. Например, если диаметр трубы составляет 10 см, а длина трубы — 2 метра, то радиус будет 5 см. Тогда объем трубы можно найти, используя формулу:

V = πr²h = 3.14 * (5/100)² * 200 = 15.7 литров. Таким образом, труба вмещает 15.7 литров жидкости.

Какой тип калькулятора нужен для расчета объема цилиндра?

Для расчета объема цилиндра нужен специальный калькулятор, который может выполнить математические операции с использованием формулы для объема цилиндра.

Какие значения нужно ввести в калькулятор объема цилиндра?

Для расчета объема цилиндра необходимо ввести значение радиуса основания цилиндра и высоты цилиндра.

Какие единицы измерения могут использоваться при вводе значений в калькулятор объема цилиндра?

Единицы измерения, которые могут использоваться при вводе значений в калькулятор объема цилиндра, это сантиметры, метры, дюймы и т.д.

Какие дополнительные функции могут быть включены в калькулятор объема цилиндра?

Некоторые калькуляторы объема цилиндра могут иметь дополнительные функции, такие как выбор единиц измерения, возможность использовать диаметр вместо радиуса, а также возможность сохранения результатов в файл или их отправки по электронной почте.

Где можно найти калькулятор объема цилиндра?

Калькулятор объема цилиндра можно найти в Интернете на специализированных сайтах, в приложениях для мобильных устройств и на компьютерах, а также в других программных приложениях, связанных с инженерными и научными расчетами.

Похожие калькуляторы

Возможно вам пригодятся ещё несколько калькуляторов по данной теме:

• Калькулятор площади шара (сферы). Рассчитайте онлайн площадь поверхности шарообразного объекта (сферы).
• Площадь правильного шестиугольника: калькулятор. Рассчитайте площадь правильного (равностороннего) шестиугольника с помощью онлайн-калькулятора.
• Калькулятор числа «e». Посмотрите онлайн нужное число знаков после запятой в числе «e» (Эйлера или Непера).
• Площадь поверхности куба: калькулятор. Рассчитайте онлайн площадь поверхности куба по длине ребер, диагонали куба или диагоналям его сторон.
• Калькулятор масштабов. Переведите онлайн именованный масштаб на чертеже в реальный и наоборот.
• Калькулятор числа Пи. Узнайте, чему равно число Пи с точностью до нужного количества знаков после запятой.
• Калькулятор объема параллелепипеда. Рассчитайте онлайн объем любого параллелепипеда по длинам его ребер и не только.
• Калькулятор объема куба. Рассчитайте онлайн объем любого кубического предмета по длине стороны или диагоналям.
• Калькулятор объема бака. Посчитайте объем цилиндрического, прямоугольного или автомобильного бака по габаритам (по расходу и пройденному расстоянию).
• Калькулятор объема помещения. Посчитайте объем комнаты или любого помещения в кв.метра или литрах.

Поделитесь в соцсетях

Если понравилось, поделитесь калькулятором в своих социальных сетях: вам нетрудно, а проекту полезно для продвижения. Спасибо!