ГЛАВА 21. РАБОТА ГАЗА В ЦИКЛИЧЕСКОМ ПРОЦЕССЕ. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ ТЕПЛОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ. ВТОРОЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ

Поскольку в этом процессе объем двигателя не меняется, то можно считать, что этот процесс - изохорическое охлаждение (участок 4-1 на рис. 21.1). Затем клапаны закрывают отверстия в двигателе, впрыскивается бензин, и процесс повторяется¹.

Таким образом, если пренебречь небольшими изменениями массы и химического состава воздуха в двигателе внутреннего сгорания в процессе работы, то цикл двигателя - две изохоры и две адиабаты (см. рис. 21.1). При этом на изохоре 2-3 газ в двигателе получает внутреннюю энергию нагревателя (бензина). Куда же эта внутренняя энергия (которая, заметим, получена благодаря сгоранию купленного нами бензина) расходуется? Часть этой энергии расходуется на совершение полезной работы в процессе 3-4 (ради чего мы, собственно, бензин и покупали). Однако другая часть выбрасывается вместе с горячим газом в окружающий воздух, который и является холодильником двигателя. Другими словами, часть внутренней энергии, взятой у нагревателя, уходит в процессе 4-1 на «отопление улицы»! То есть теряется².

Николаус Отто (1832-1891) - выдающийся немецкий инженер. Создатель первого работающего двигателя внутреннего сгорания. За сто-сто двадцать лет с момента создания первых автомобилей в автомобилях изменилось все - дизайн, колеса, топливо, производители: Не изменилось только одно: количество тактов работы двигателя. Их всегда было четыре: впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск. И произошло это благодаря изобретателю самоучке Н. Отто.

Изобретали двигатели внутреннего сгорания и до Отто. Но вспышки горючей смеси в этих моделях происходили настолько неожиданно, что обеспечить ровную передачу мощности было невозможно. Отто удалось решить эту проблему, использовав идею четырехтактного двигателя со сжатием французского инженера А. Бо де Роша. Отто разработал механизм синхронизации впрыска топлива и его сгорания, правильно подобрал горючую смесь и реализовал этого двигателя не на бумаге а «в железе».

¹ Рассмотренный циклический процесс был впервые осуществлен в 1876 г. немецким инженером Н. Отто и называется циклом Отто.

² Конечно, эта энергия в автомобилях как-то используется, например, для обогрева салона. Однако с точки зрения совершения механической работы - это потерянная энергия.