Какой процесс происходит с воздухом, когда его сжимают поршнем в цилиндре дизельного двигателя?

Snezhka_6307

44

При сжатии воздуха поршнем в цилиндре дизельного двигателя происходит следующий процесс.

1. Начальное состояние: Воздух находится в цилиндре, обычно находящемся в верхней (неположительной) точке хода поршня. Воздух является газом и заполняет объем цилиндра. Давление в цилиндре равно атмосферному (обычно примерно 1 атм), и его объем самый большой.

2. Сжатие воздуха: Когда поршень двигается вниз по цилиндру, он уменьшает объем цилиндра, что приводит к сжатию воздуха. Сжатие происходит из-за уменьшения объема пространства, доступного для воздуха. При этом давление в цилиндре увеличивается. Усилие, прилагаемое к поршню, переносится на воздух в цилиндре, принуждая его сжиматься.

3. Повышение давления: При сжатии поршнем объем воздуха уменьшается, а его температура одновременно повышается. В результате молекулы воздуха начинают двигаться быстрее, что приводит к повышению средней кинетической энергии и температуры воздуха. Таким образом, при сжатии воздуха его давление и температура повышаются.

4. Компрессия кислорода: Воздух состоит преимущественно из азота (примерно 78%) и кислорода (примерно 21%). В процессе сжатия происходит более сильное сжатие кислорода из-за его более высокой реактивности. Это происходит потому, что кислород активнее взаимодействует с другими веществами и может участвовать в химических реакциях.

5. Готовность к воспламенению: Сжатый воздух в цилиндре достигает наивысшего давления и температуры. Это создает условия для последующего воспламенения топлива, которое будет впрыскнуто в цилиндр. Дизельный двигатель не использует зажигание свечей, как бензиновый двигатель, а опирается на самовоспламенение топлива в условиях высокого давления и температуры.

Таким образом, сжатие воздуха поршнем в цилиндре дизельного двигателя приводит к повышению давления и температуры воздуха, а также создает подготовленные условия для воспламенения топлива, что позволяет двигателю работать и преобразовывать химическую энергию топлива в механическую работу.