В пункте объясняется, почему двигатели внутреннего сгорания важны для транспорта и техники, а также формулируются проблема, цель и основные задачи проекта. Кратко обозначается связь темы с разделом физики о тепловых машинах, вводится понятие КПД и описывается практическая направленность работы: расчет эффективности и анализ энергетических потерь.

Раздел посвящен основным узлам двигателя: цилиндру, поршню, шатуну, коленчатому валу, клапанам, системе зажигания и подачи топлива. Объясняется, как движение поршня передается валу и почему сгорание топлива происходит внутри цилиндра. Также кратко сравниваются бензиновые и дизельные конструкции с учетом способа воспламенения смеси.

Здесь последовательно рассматриваются такты впуска, сжатия, рабочего хода и выпуска. Для каждого этапа указывается положение поршня, состояние клапанов и происходящие процессы с газовой смесью. Отдельно поясняется, что полный цикл занимает два оборота коленчатого вала, а полезная работа совершается главным образом во время рабочего хода.

В разделе описываются бензин, дизельное топливо и природный газ как источники химической энергии для двигателя. Рассматривается зависимость работы от качества смеси и полноты сгорания. Объясняется образование углекислого газа, оксидов азота, угарного газа и частиц сажи, а также назначение каталитического нейтрализатора и других способов снижения выбросов.

Пункт вводит физическое определение КПД как отношения полезной работы к затраченной энергии. Рассматриваются потери на нагрев охлаждающей жидкости и деталей, трение, выхлоп, неполное сгорание топлива и работу вспомогательных механизмов. Поясняется, почему КПД реального двигателя меньше единицы и почему его значение меняется при разных режимах.

В этом разделе анализируется влияние степени сжатия, состава топливной смеси, частоты вращения, нагрузки, температуры и технического состояния двигателя на расход топлива и полезную мощность. Также рассматриваются конструктивные решения, повышающие эффективность: точный впрыск, турбонаддув, снижение трения, улучшенное охлаждение и электронное управление рабочими процессами.

Практическая часть содержит пример определения КПД двигателя по известной энергии сгоревшего топлива и выполненной механической работе. В ней записывается формула, приводятся исходные данные, выполняется перевод единиц и оценивается правдоподобие результата. Полученное значение сравнивается с типичными показателями тепловых двигателей и объясняется с точки зрения потерь энергии.

В пункте сопоставляются расчетные или справочные данные для различных режимов работы двигателя. Результаты представляются в таблице или диаграмме, после чего объясняется, почему чрезмерно малая или слишком большая нагрузка может увеличивать удельный расход топлива. Завершается раздел практическими рекомендациями по экономичной эксплуатации и уменьшению вредных выбросов.

В заключении обобщаются сведения об устройстве и четырехтактном цикле двигателя внутреннего сгорания, а также формулируется связь между энергией топлива, механической работой и КПД. Отмечаются основные причины потерь и факторы, которые позволяют повысить эффективность. Приводится итог практического расчета и показывается, как физические законы объясняют работу распространенной техники.

В списке литературы указываются учебники по физике, справочные издания по устройству автомобилей, материалы производителей двигателей и надежные электронные источники. Для каждого ресурса необходимо привести автора или организацию, название, год публикации и ссылку при наличии. Подбор источников должен позволять проверить определения, формулы, технические характеристики и экологические сведения.