ДВС РОТОРНЫЙ EMDRIVE РАСКОКСОВКА HONDAВИДЫ

Физический вечер. Из истории тепловых двигателей. Когда и кем был построен первый промышленный двс каким он был


Некоторые моменты в создании и развитии ДВС и дизеля

Весьма интересна и поучительна история создания более прогрессивного вида тягового двигателя по сравнению с паровой машиной. Произошло это в то время, когда ещё и сам паровоз и его паровые тяговые машины только что были созданы и всё 19 столетие продолжали совершенствоваться. Однако, ученые, конструкторы, заглядывая вперёд, уже изобретали новые тепловые машины: двигатель внутреннего сгорания и дизель, КПД которых стал значительно выше, чем у паровой машины. Одним из ярких примеров применения этих совершенных двигателей, стало и их использование на одном из новых видов ж.-д. транспорта – тепловозах.

Из истории создания тепловой машины

Отметим, что первые успехи, прежде всего, в области электроэнергетики и нефтепереработки явились базой для качественного скачка в развитии мировой теории и практики прикладной механики и, в частности, в создании тепловых машин. В первоначальный период в поисках принципиально нового двигателя, зарубежные инженеры и ученые опережали русских коллег. Затем и отечественные теплоэнергетики стали их быстро догонять. Поэтому остановимся на истории создания тепловых машин – двигателя внутреннего сгорания (ДВС) и дизеля, чтобы полнее представить их постепенную эволюцию и внедрение в сферу транспорта, в том числе, в – тепловозостроение.

Сразу заметим, что важным отличием тепловых машин от паровых является отсутствие таких промежуточных звеньев, как: топка и парообразующий котёл, находящихся в технологической цепи перед рабочими цилиндрами. В новых тепловых машинах непосредственно в самих цилиндрах сжигается горючая смесь: либо от внешнего зажигания (это ДВС), либо – самовоспламеняется (это – дизель) КПД новых тепловых машины стала доходить до 30% , а в последующем – до 45% в сравнении с КПД паровых машин, находящегося в пределах 5 – 8 % .

У истоков новых двигателей внутреннего сгорания (ДВС), а позже и дизеля – стояли видные творцы науки и техники, деяния главных из них закреплены в хронологии:

 

Э.Ленуар
Ф. Лебон Ж. Ньепс Э. Ленуар

Следует напомнить, что к концу XIX в. все возможные технические ухищрения по совершенствованию паровых машин транспортных средств передвижения с целью повышения их КПД – себя исчерпали. И тут для них, как раз, и произошел тот реальный научно-технический прорыв в деле конструирования новой тяговой машины для локомотивов. Это были двигатели внутреннего сгорания и дизельные двигатели.

Самым видным из создателей всё более усовершенствовавших ДВС, был немецкий изобретатель Николаус Отто (1832-1891). Так, в 1862 г. он построил модель четырёхтактного ДВС, а позже в 1876 г. спроектировал и осуществил улучшенную систему зажигания и с нею предложил миру практически применимый четырехтактный двигатель внутреннего сгорания.

Другими немецкими изобретателями являлись Готтлиб Даймлер (1834-1900) и Вильгельм Майбах (1846-1929), которые много работали над своими вариантами ДВС. Главным их приоритетом стало конструирование в 1885 г. первого в мире карбюратора по изготовлению топливно-воздушной смеси и подачи её тепловому двигателю.Ещё в 1883 г. Даймлер построил быстроходный двигатель, работавший по циклу Отто, но не на природном газе, а на парах бензина. Вначале Даймлер поставил свой ДВС на обыкновенные извозчичьи дрожки и заставил его вращать колёса экипажа. Одновременно он построил мотрису с двухцилиндровым газовым ДВС мощностью до 10 л.с.для узкоколейных заводских путей.

Э.Ленуар
Н.Oттo Г.Даймлер В.Майбах

Рудольф Дизель (1858-1913), выдающийся немецкий учёный, главным детищем которого стал  тепловой двигатель– дизель (1892 г.). Разработанный им двигатель представлял собой совершенно новый вид ДВС. Р.Дизель реализовал такой процесс самовоспламенения смеси (горючего вещества и воздуха), поступавшего в рабочую камеру цилиндрического двигателя, в которой она из-за сжатия поршнем с помощью компрессора под давлением 25-60 кгс/см2 самопроизвольно вспыхивала, т.к. возникали значительные температуры (700-900°С). Такое воспламенение смеси вызволяло из неё колоссальную энергию (т.к. происходил процесс разрыва молекулярных связей смеси), она увеличивалась в объеме и создавала мощное давление на поршень. Заметим, что этот процесс принципиально отличается от двигателя внутреннего сгорания (предложенного Н. Отто), в котором воспламенение горючей смеси происходило с помощью искры зажигания. 

Россия в этом хронологическом ряду изобретателей усовершенствований ДВС представлена: Василием Яковлевым (1883 г.) Игнатием Костович (1884 г.), Борисом Луцким (1885 г.), Евгением Яковлевым (1889 г.), Эммануэлем Нобель (1897 г.), Георгием Депп (1899 г.), Василием Гриневецким (1906 г.) и другими.

В 1883 г. инженер В.С. Яковлев в качестве ДВС трудился над компактным ДВС, работавшим на керосине. Конструктор исходил из потребностей русской мелкой кустарной промышленности и сельского хозяйства, нуждавшихся в небольшом, экономичном, легком двигателе, с одной стороны, и, с другой – из-за достаточного наличия в стране превосходного по качеству знаменитого «русского керосина».

В музее ВВС в г. Монино, под Москвой, можно увидеть оригинальный по виду ДВС – четырёхтактный многоцилиндровый бензиновый двигатель, который был сделан в 1884 г. Его создал Игнатий Степанович Костович (1851-1916), талантливый русский изобретатель и конструктор, для своего дирижабля "Россия" – самого крупного в мире в то время. 

Выдающийся русский инженер Борис Григорьевич Луцкий (1865-1920) долгое время работал в Германии, где запатентовал множество автомобильных, лодочных и авиационных двигателей. В 1885 г. он спроектировал вертикальный газовый двигатель, имеющим сверху «атмосферный» впускной клапан. Луцкий конструировал ДВС мощностью от 4 до 1200 л.с. и даже более.

Однофамилец В. С. Яковлева, русский инженер и предприниматель Евгений Александрович Яковлев (1857-1889), работавший много над совершенствованием ДВС, сумел наладить производство автомобилей и в 1896 г. выпустил на своём Петербургском Машиностроительном заводе свой первый отечественный образец. 

 

Автомобиль Е.А. Яковлева, 1896 г.

 

В 1898 г. Эммануэль Нобель (с 1889 – русский подданный) приобрел лицензию на двигатель внутреннего сгорания у Р. Дизеля. Двигатель приспособили в 1899 г. для работы на нефти, а не на керосине (см. ниже материал о Г. Депп). Тогда Механический завод «Людвиг Нобель» (позже «Русский дизель») в Петербурге и развернул массовое производство дизелей. В 1900 г. на Всемирной выставке в Париже двигатель Дизеля получил Гран-при. Этот двигатель получил в Европе название «русский дизель».

В 1899 г. известный русский теплотехник, профессор Петербургского Технологического института Георгий Филиппович Депп усовершенствовал керосиновый дизельный мотор, превратив его в первый в мире дизельный двигатель, работавший на, так называемом, тяжелом топливе, т.е. – на сырой, необработанной нефти.Василий Игнатьевич Гриневецкий (1871-1919) создал в 1906 г. свою конструкцию дизеля. Это был двигатель внутреннего сгорания, работающий по циклу Дизеля с наддувом от поршневого компрессора и двойным расширением. Он состоял из трех цилиндров. Атмосферный воздух засасывался в первый – компрессорный цилиндр, где сжимался до 6 – 7 кгс/см2 и поступал во второй, где происходило сжатие до 30 – 60 кгс/см2. В конце сжатия воздуха впрыскивалось топливо и начиналось горение и расширение смеси. Она, продолжая гореть, поступала в третий цилиндр, и в нем производилось дополнительное расширение, что позволяло поршню совершать механическую работу.

Ещё раз подчеркнём, что новые вышеприведенные конструкции тепловых машин с использованием в них новых видов, как горючего, так и процессов по их возгоранию – стали революционным переворотом в теплоэнергетике.

Новые тепловые машины  с успехом  использовались, как в качестве стационарных двигателей на многих заводах и фабриках, так и активно включались в процесс модернизации транспорта: автомобиле- и судостроение, а позже и – в локомотивостроение. При этом следует отметить, что ДВС породили, как новые разновидности сухопутного транспорта: автомобили, автобусы, мотоциклы и обмоторенные велосипеды, так, и его новый вид – воздушный транспорт (разного типа самолёты и даже дирижабли). Здесь применение ДВС было закономерным, т.к. при относительно небольшом весе и размере, они рационально вписывались в габариты вышеозначенных видов передвижных средств. А вот дизели, такие большие по размерам и массе и, главное, более мощные – стали широко применяться, в первую очередь на водном транспорте. В 1903 г. ими уже оборудовали многие крупнотоннажные речные суда (так появились теплоходы взамен пароходов), а также и морские корабли. Производство дизельных подводных лодок и надводных кораблей военного флота было особенно важно для увеличения их скорости и грузоподъемности. Вслед за ними уже на очереди модернизации находился ж.-д. транспорт, в недалёкие планы которого входили намерения перехода на тепловую или электрическую тягу поездов. Новым прогрессивным двигателем для тепловоза должен был стать – дизель.

Дизель и на сегодня остается самой мощной и экономичной тепловой машиной, КПД которого достигает 45%, а, при использовании энергии отработавших газов и утилизации тепловой энергии, КПД может достичь 85%.

Начальные подходы к тепловозостроению       

Будет познавательным небольшой рассказ о попытках локомотивостроителей многих стран на рубеже XIX-XX вв. начать конструирование предвестников тепловозов. В первую очередь стоит вспомнить о том, что делалось в этом направлении в России.

В 1892-1897 гг., когда Р.Дизелем был получен патент на дизель, а потом последовало изготовление его первого образца в мире, появился первый проект русского тепловоза или, как его тогда называли – нефтевоза. Он был разработан в 1894 г., видным ученым- механиком Виктором Львовичем Кирпичевым[1], который предложил применить в качестве силовой установки на локомотиве две тяговые машины. Первая – паровая, для трогания с места и разгона, и вторая – калоризаторная, нефтяная. Последняя представляла собою один из вариантов дизеля – с небольшой степенью сжатия горючей смеси, воспламеняемой калильной головкой – калоризатором. В режиме установившегося хода эти машины должны были работать совместно. Позже в своём проекте предполагался и иной вариант: для трогания с места: подавать в цилиндры тепловой машины сжатый пар, а после набора скорости – подавать в них же дизельное топливо. Кирпичев, как и некоторые из изобретателей того времени, пытался непосредственно связать между собой цилиндры двигателя и ведущие колеса локомотива.

Идеи Кирпичева позже, в 1920-х–1930-х гг. были подхвачены целой плеядой русских ученых и конструкторов: В.И Гриневецким, А.И Липецом, И.Ф. Ядовым, Г.К. Хлебниковым, М.И. Пригоровским, В.А. Штукенбергом, Л.М. Майзелем и другими. Майзель дал другое наименование локомотиву Кирпичёва – теплопаровоз.

 Из зарубежных примеров следует отметить воплощенные в реальность типы теплопаровозов, созданные итальянцем Ансальдо в 1926 г. и английским заводом Китсона – Стилла в 1928 г. Все они предполагали работу тяговых двигателей в различных режимах движения локомотива, сочетая работу на них и паровых двигателей, и ДВС.

В нашей стране лишь в 1930-х гг. была осуществлена постройка трех опытных теплопаровозов двумя локомотивостроительными заводами по проектам НИИЖТа. Первые два (пассажирский и грузовой теплопаровозы) создали на Ворошиловоградском паровозостроительном заводе с участием конструкторов: А.С. Близнянского, Д.В. Львова и П.А. Сороки. Третий, как грузовой теплопаровоз, построили на Коломенском машиностроительном заводе по проектам Л.С. Лебедянского, М.Н. Щукина и А.И. Козякина.

 

Теплопаровоз  1-5-1 Коломенского з-да.

 

Эти локомотивы были весьма сложными по конструкции, но расчетный К.П.Д. их составлял 14-16%, а паровоза 6-7%. Однако, к этому времени и у нас и заграницей уже стали появляться опытные т е п л о в о з ы, и от теплопаровозов отказались. Значительно раньше на железных дорогах появились маломощные автомотрисы (самоходные единицы подвижного состава, рассчитанные на перевозку пассажиров), изготовленные на Мытищинском вагоностроительном заводе, который в 1912-1914 гг. выпустил их всего семь экземпляров. Вот их некоторые технические характеристики:

Автомотрисы этого завода использовали для пригородного движения на Казанской железной дороге. Они вмещали свыше семидесяти пассажиров. В 1913 г. эта идея получила развитиевпроекте Е.Е. Лонкевича. Он предложил к реализации тепловоз малой мощности (мотовоз) с механической передачей, который должен был осуществить Коломенский завод, но помешала война. Однако подобные мотовозы, например, из импортного поступления в 1916 г. фирмы «Плимут» из США всё же работали на путях промпредприятий, осуществляя маневровую работу.

 

Автомотриса, 1912 г.

 

Что касается начала предварительных разработок мощных магистральных тепловозов, то здесь следует отметить инженера Н.Г. Кузнецова и полковника А.И. Одинцовым. Они впервые в мире в 1905 г. создали проект поездного тепловоза с электрической передачей и индивидуальными тяговыми электродвигателями, который оказался лучшим прототипом будущих реальных разработок в нашей стране, но он не был построен по неизвестным причинам.

Далее следует вспомнить замечательного инженера и конструктора А.И. Липеца, который в 1913 г. выполнил проект тепловоза с оригинальной «пневматической сцепкой» дизеля при запуске.

Несколько позже многие эти идеи получили развитие в проекте мощного тепловоза, инженера Коломенского завода Ф.Х. Мейнеке. Этот локомотив (с дизельным двигателем с электропередачей[2] тележечного типа (осевая формула 1-2-1+1-2-1), мощностью 1600 л.с.) разрабатывался с 1909 г. по 1913 г., и по техническому уровню эта конструкция на то время была лучшей в мире! Но, опять вмешалась война 1914 г. и создание этого тепловоза остановилась.

Наконец, коснёмся зарубежных разработок. В 1892 г. по Дрезденской городской железной дороге стал курсировать вагон с двигателем Отто. Это был прообраз первого пассажирского тепловоза заграницей. Опытный вагон понравился публике. Через два года была построена в Дессау первая городская железная дорога с такими тепловозами-газоходами[3]. Она работала довольно долго, но не могла конкурировать с электрическими трамваями.

И всё же в Европе в 1912 г. была предпринята попытка создания дизельного тепловоза немецкой фирмой «А. Борзиг» совместно с фирмой «Братья Зульцер» (Швейцария), которые построили для этого двигатель под руководством Р. Дизеля. Сам же оригинальный локомотив по заказу прусских казённых железных дорог начали строить на заводе в городе Винтертур. Главный двигатель этого тепловоза мощностью 1200 л.с. представлял собой 2-тактный четырёхцилиндровый дизель, коленчатый вал которого был соединён дышлами с ведущи­ми колёсами. Тепловоз этой модели в 1914 г. совершил несколько опытных поездок, после чего стала ясна его непригодность для железнодорожного транспорта, и он был продан на слом. Вот так вот. В начале Первой мировой войны идею тепловозной тяги немцы забросили вместе с неудавшимся тепловозом.

Лишь в середине 1920-х гг. на отечественных заводах стали выпускать маломощные тепловозы (мотовозы) с автомобильными карбюраторными двигателями мощностью 20-60 л.с., а позже до 300 л.с., как для узкоколейных подъездных путей промпредприятий, так и для маневровой работы на ж.-д. путях нормальной колеи.

Что касается магистральных тепловозов, то во всём мире они воплощалась в этот период либо в виде проектов, либо неудачных опытных образцов. Но впереди их ещё ждали лучшие времена!

 

[1]Достойным его продолжателем являлся сын – М.В. Кирпичев (1879-1955), теплотехник и теплофизик, академик АН СССР, лауреат Сталинской премии.

[2]Мейнеке спроектировал в 1913 г. и первый в стране тепловоз с гидропередачей. Однако тогда исполнение её важных узлов оказалось технически невозможным. Десятилетия спустя такая передача стала использоваться на тяжелых грузовых автомобилях и промышленных тепловозах.

[3]Тогда  цилиндр ДВС работал на газообразном топливе: природном или нефтяном (попутном) газах.

Undoubtedly, there are some points you perhaps think about drugs. Let's discuss about how you can make sure that medications you order online are sure. You can purchase cure to treat acute treatment of the symptoms of osteoarthritis or trigeminal neuralgia. Some services offer to their customers Viagra. If you're concerned about sexual disease, you perhaps already know about levitra 20mg. Maybe every man knows at least something about levitra 10mg. Matters, like , are linked sundry types of health problems. Notwithstanding erectile disfunction is more common among older men, that doesn't something you simply have to live with. Several medicines may add to sex drive difficulties, so its essential to cooperate with your heartiness care purveyor so that the prescription can be tailored to your needs. Causes of sexual disfunction include injury to the penis. Chronic disease, definite remedies, and a status called Peyronie's disease can also cause sexual dysfunction. Do not give Viagra or any drug to anyone under 18 years old without prescription.

korenev.org

Физический вечер. Из истории тепловых двигателей

Разделы: Физика, Внеклассная работа

Программа.

  1. Вступительное слово.
  2. Из истории тепловых двигателей.
  3. Биографическая миниатюра: Джеймс Уатт. Рудольф Дизель.
  4. Факты: Дени Папен. Уатт Джеймс. Дизель Рудольф.
  5. Игра. Колесо истории. Тема: Тепловые двигатели.
  6. Заключительное слово.

Содержание.

Вступительное слово.

До конца XVII-го начала XVIII веков люди не занимались созданием новых двигателей кроме ветряного и водяного колеса, потому что все хозяйство держалось на рабах, а позже на крепостных, которые выполняли всю работу.

Но вот зарождаются в городах мануфактуры, где труд разделен на отдельные несложные операции. Поскольку простую операцию быстрее и лучше может выполнить машина. Для изготовления машин и станков требовалось много металла. Чтобы плавить металлы, необходимо топливо-каменный уголь.

Но как приводить в действие машины, если вблизи от завода нет реки? Как откачать воду из шахты, спасти ее от затопления? Как поднять уголь? Чем заменить лошадей, доставляющих уголь к плавильным печам? И т.д. Все эти вопросы требовали ответа. Нужен был такой двигатель, который мог бы выполнять всю эту работу. Новый двигатель должен был быть универсальным, а также не зависящим от погоды. Он должен был работать за счет такого источника энергии, который нетрудно доставить в любое место и в любое время года.

И человек такой двигатель построил!

Из истории тепловых двигателей.

Одной из вех промышленной революции стал переход от использования мышечной силы людей и животных, а также кинетической энергии воды и ветра к повседневному внедрению паровых машин.

Рождение теплового двигателя было нелегким. Много изобретателей в разных странах работали над их созданием, много было побед и разочарований, но каждый из них в большей или меньшей мере внес свой труд в создание новых двигателей, появление которых совершило целый переворот в жизни человечества.

О движущей силе пара люди знали с глубокой древности. Одним из первых попытался воспользоваться этой силой французский физик Дени Папен. Однако так и не смог создать работоспособное устройство.

Но уже к 1765 г. Джеймс Уатт сконструировал, а позже усовершенствовал паровой двигатель. К 1784 г. создание универсального парового двигателя было фактически завершено, и он стал основным средством получения энергии в промышленном производстве.

Но одним из самых важных проблем в создании двигателя внутреннего сгорания была борьба за повышение его КПД.

Выход нашел немецкий инженер Рудольф Дизель. В 1892 г. Р. Дизель получил патент на двигатель, в котором рабочий процесс отличался рядом особенностей: в цилиндре сжимается только воздух, причем очень сильно; от сильного сжатия температура воздуха возрастает настолько, что при впрыскивании в цилиндр топлива оно воспламеняется; образовавшиеся газы производят рабочий ход поршня. Такой двигатель способен был работать без карбюратора и запального устройства, расходуя меньше топлива, чем все известные до того времени тепловые двигатели. Топливом могли быть и бензин, и керосин.

Биографические миниатюры.

Джеймс Уатт (1736-1819).

Английский изобретатель, создатель универсальной паровой машины, член Лондонского королевского общества (1785г). С 1757 г. работал механиком в Глазго, где с большой точностью провел, пользуясь котлом Д. Папена, исследование зависимости температуры насыщенного пара от давления. В 1765 г. построил экспериментальную паровую машину с диаметром цилиндра 16 см, а в 1768 г. построил первую большую паровую машину. В 1769 г. Уатт получил английский патент на способы уменьшения потребления пара. Уатт детально исследовал работу пара в цилиндре, впервые сконструировав для этой цели индикатор. В 1782 г. получил английский патент на паровой двигатель с расширением. Он ввел первую единицу мощности – лошадиную силу (позднее его именем была названа другая единица мощности – ватт). Паровая машина Уатта получила широкое распространение и сыграла огромную роль в переходе к машинному производству. “Великий гений Уатта, - писал к. Маркс – обнаруживается в том, что в патенте, который он получил, его паровая машина представлена не как изобретение лишь для особых целей, но как универсальный двигатель крупной промышленности.

Джеймс Уатт похоронен там, где покоятся прославленные сыны его Отечества – в Вестминстерском аббатстве. На его памятнике начертано: “Не для того, чтобы увековечить имя, которое будет жить, пока процветают мирные искусства, но чтобы показать, что человечество воздает почести тем, кому оно обязано благодарностью, король, его слуги, а также многочисленные дворяне и граждане королевства воздвигли этот памятник Джеймсу Уатту. Его гению удалось путем опыта усовершенствовать паровую машину. Благодаря этому он множил богатства своего Отечества, увеличил мощь людей и поднялся до высоких ступеней среди великих деятелей науки, этих истинных благодетелей человечества”.

Рудольф Дизель (1858-1913).

Двигатели типа “Дизель” хорошо знакомы всем. О жизни же его создателя, немецкого инженера Р.Дизеля известно немного.

Рудольф Дизель родился 18 марта 1858 г. в семье немецкого эмигранта, жившей в Париже. В 1870 г. началась франко-прусская война, и семье Дизеля пришлось срочно покинуть Францию, и поселился в германском городе Аугсбурге, где Рудольф продолжил учебу, затем Дизель поступил в Высшую политехническую школу в Мюнхене.

Став дипломированным инженером, Р. Дизель пытается создать двигатель внутреннего сгорания, работающий на угольной пыли. Опыт оказался неудачным. А затем уже в 1897 г. появился ДВС с КПД, равным 25%, большим, чем у любой из тепловых машин того времени. “Я настолько превзошел все до меня существовавшее в деле машиностроения, - писал Дизель, - что смогу смело утверждать, что иду во главе технического прогресса”.

Теперь Р. Дизель уже не до спокойной работы в лаборатории. Он переезжает из одного города в другой. Нюрнберг, Берлин, Лейпциг, Гент, Фабри – выставки, конференции, речи.

В 1913 г. вместе с группой инженеров Р. Дизель отправился на теплоходе в Англию. В один из вечеров после ужина коллеги проводили его до каюты. Утром постель Дизеля оказалась нетронутой. А спустя два дня рыбаки подняли из воды труп хорошо одетого человека. Так ушел из жизни выдающийся немецкий изобретатель.

Факты.

Дени Папен.

Французский физик; один из первых создателей паровых машин сконструировал паровой котел с предохранительным клапаном (1680г.) Установил зависимость температуры кипения воды от давления. Изобрел центробежный насос (1689г.). Начал работы над пароатмосферным двигателем. В начале XVIII века построил лодку с паровым двигателем.

Рудольф Дизель.

Немецкий инженер. В 1892 г. запатентовал идею двигателя внутреннего сгорания с предварительным сжатием воздуха и самовоспламенением топлива; построил его в 1897 г. После доработки двигатель был назван именем изобретателя.

Джеймс Уатт.

Английский изобретатель; создатель универсальной паровой машины (патенты: первый в 1769г., на двигатель с расширением в 1782г., на универсальный паровой двигатель).

Колесо истории.

Тема: Тепловые двигатели.

Содержание игры.

До конца XVII-го начала XVIII-го века человек не построил никаких двигателей, кроме ветряного и водяного колеса.

Рождение тепловых двигателей было нелегким. Много изобретателей во многих странах

работали над их созданием, много было побед и разочарований, но каждый из них по большей или меньшей мере внес свой труд в создание новых двигателей, появление которых совершило целый переворот в жизни человечества.

Первая паровая машина была построена в 90-х годах XVII-го века. Она была весьма несовершенна. Наиболее удачной была машина, построенная в 1711 г. Однако и она имела серьезные недостатки. КПД был низок, а рабочие ходы поршня машины разделялись длительными промежутками, она могла приводить в действие только насос.

В 1765 г. машина значительно усовершенствована.

И только в 1784 г. был изобретен универсальный тепловой двигатель, который и стал широко применяться. Они имели мощность около 35 кВт и КПД менее 3%.

Вопрос. Кто из перечисленных ученых является изобретателем универсального теплового двигателя?

Варианты ответов.

1. Т. Ньюкомен.

2. Д. Уатт.

3. Д.Папен.

4. И.И.Ползунов.

2. Трудами Уатта и других изобретателей паровая машина постепенно совершенствовалась и завоевывала все новые и новые отрасли промышленности и транспорта.

В России в 1834 г. отец и сын Черепановы, крепостные крупнейшего горнозаводчика Урала Демидова, построили первый отечественный паровоз. Этот паровоз перевозил руду на территории Нижнетагильского завода по специальной “чугунной дороге”. Он развивал скорость 15 км/ч при грузе 3,5 т.

Вопрос. Когда была построена первая железная дорога общественного пользования в России? И какие населенные пункты она связывала?

Варианты ответов.

1. 1834 г.

2. 1837 г.

3. 1839 г.

4. 1840 г.

Ответ. Первая железная дорога в России была открыта в 1837 г. Она связывала Петербург и Царское Село.

3. Использовать первую паровую машину для передвижения судов впервые задумал изобретатель Дени Папен. В последней трети XVIII века многие изобретатели пытались соорудить паровые суда. И вот построен первый пароход “Клермонт”.

Вопрос. В каком году построен пароход и с чьим именем связано это изобретение?

Варианты ответов.

1. 1782 г.

2. 1797 г.

3. 1807 г.

4. 1815 г.

Ответ. Пароход “Клермонт” построен в 1807 г. американцем Р. Фултоном.

4. Применение паровой машины было дорогим и громоздким. Появились попытки создания двигателей внутреннего сгорания (ДВС) и он был создан, однако его КПД был очень низок 3-5%. Начался новый этап – борьба за повышение КПД. Выход был найден одним известным немецким инженером.

Вопрос. Когда и кем был изобретен двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия.

Варианты ответов.

1. 1860 г. Ленуар.

2. 1878 г. Н.Отто.

3. 1885 г. Даймер.

4. 1897 г. Р. Дизель.

Ответ. 1897 г. Р. Дизель.

5. С самого зарождения авиации самолет приводили в движение тепловые двигатели.

Вопрос. Когда был построен самолет, на котором был установлен двигатель внутреннего сгорания и осуществлен на нем первый успешный полет?

Варианты ответов.

1. 1892 г.

2. 1897 г.

3. 1903 г.

4. 1904 г.

Ответ. В 1903 г. братьями У. и О. Райт.

6. История авиации – это история непрерывной борьбы за увеличение дальности, высоты и скорости полета. Понадобились новые двигатели – реактивные. Был создан первый реактивный самолет.

Вопрос. Когда и кем был создан первый реактивный пассажирский самолет? Как он назывался?

Варианты ответов.

1. 1956 г.

2. 1957 г.

3. 1961 г.

4. 1963 г.

Ответ. В 1956 г. А.Н. Туполевым. ТУ-104.

7. Ракета была изобретена в Древнем Китае. Одним из первых, кто предложил использовать ракеты для полетов в космос, был русский ученый К.Э. Циолковский. Он впервые разработал теорию реактивного движения. Ракету для межпланетных сообщений К.Э. Циолковский спроектировал в 1903 г.

Вопрос. Когда в нашей стране был запущен первый в мире искусственный спутник Земли?

Варианты ответов.

1. 1903г.

2.1929 г.

3. 1950 г.

4. 1957 г.

Ответ. 4 октября 1957 г. впервые в нашей стране запущен первый в мире искусственный спутник Земли (ИСЗ).

8. Вскоре были построены и запущены с помощью ракет новые спутники Земли. Ракета доставила на Луну вымпел Советского Союза. Были построены космические корабли – спутники, которые могли не только совершить полет в космос, но и произвести мягкую посадку на Землю.

Полет человека в космос впервые в истории был осуществлен в Советском Союзе. Корабль-спутник “Восток” пилотировал первый в мире космонавт Ю.А. Гагарин.

Вопрос. Когда и кем был создан космический корабль “Восток” и осуществлен первый полет человека в космос?

Варианты ответов.

1. 1958 г.

2. 1960 г.

3. 1961 г.

4. 1963 г.

Ответ. В 1961 г. под руководством С.П.Королева.

xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai

История тепловых двигателей  -  www.GBogatih.narod.ru

История тепловых двигателей
  ТЕПЛОВОЙ ДВИГАТЕЛЬ - двигатель, в котором тепловая энергия преобразуется в механическую работу.    
     История тепловых машин уходит в далекое прошлое. Говорят, еще две с лишним тысячи лет назад, в III веке до нашей эры, великий греческий механик и математик Архимед построил пушку, которая стреляла с помощью пара.            Рисунок пушки Архимеда и ее описание были найдены спустя 18 столетий в рукописях великого итальянского ученого, инженера и художника Леонардо да Винчи.      Как же стреляла эта пушка?
 
     Один конец ствола сильно нагревали на огне. Затем в нагретую часть ствола наливали воду. Вода мгновенно испарялась и превращалась в пар. Пар, расширяясь, с силой и грохотом выбрасывал ядро.     Для нас интересно здесь то, что ствол пушки представлял собой цилиндр, по которому как поршень скользило ядро.
 
     Примерно тремя столетиями позже в Александрии — культурном и богатом городе на африканском побережье Средиземного моря — жил и работал выдающийся ученый Герон, которого историки называют Героном Александрийским. Герон оставил несколько сочинений, дошедших до нас, в которых он описал различные машины, приборы, механизмы, известные в те времена.   В сочинениях Герона есть описание интересного прибора, который сейчас называют Героновым шаром.
 
     Прошло 15 столетий. Во времена нового расцвета науки и техники, наступившего после периода средневековья, об использовании внутренней энергии пара задумывается Леонардо да Винчи. В его рукописях есть несколько рисунков с изображением цилиндра и поршня. Под поршнем в цилиндре находится вода, а сам цилиндр подогревается. Леонардо да Винчи предполагал, что образовавшийся в результате нагрева воды пар, расширяясь и увеличиваясь в объеме, будет искать выход и толкать поршень вверх. Во время своего движения вверх поршень мог бы совершать полезную работу.
   ПЕРВЫЕ ПОПЫТКИ   
     Появление тепловых двигателей связано с возникновением и развитием промышленного производства в начале XVII в. главным образом в Англии. Копи, в которых добывали руду, нуждались в устройствах для откачки воды. Глубина шахт стала достигать 200 м. Приходилось держать до пятисот лошадей на одном руднике.   Эта чисто практическая задача и стала причиной того, что первым тепловым двигателем стала машина для откачки воды.     В 1698 г. Томас Севери, шахтовладелец, получил патент № 356 с формулировкой, что он выдан на устройство «для подъема воды и для получения движения всех видов производства при помощи движущей силы огня...».
 
Севери первым отделил рабочее тело (водяной пар) от перекачиваемой воды. Для этого он сделал отдельный котел, а пар, который поломали в котле, через кран выпускал в сосуд с водой, и пар вытеснял воду в напорную (верхнюю) трубу. Впоследствии машина Севери была усовершенствована Дезагюлье, предложившим охлаждать пар в сосуде путем впрыскивания в него воды. Это существенно увеличило частоту рабочих циклов. Одна из таких машин была выписана Петром I и установлена в Летнем саду. Машины Севери оказались очень надежными и долговечными. 
 
     Папен построил цилиндр, в котором вверх и вниз свободно перемещался поршень. Поршень был связан тросом, перекинутым через блок, с грузом, который вслед за поршнем также поднимался и опускался. По мысли Папена, поршень можно было связать с какой-либо машиной, например водяным насосом, который стал бы качать воду. В нижнюю откидывающуюся часть цилиндра насыпали порох, который затем поджигали.Образовавшиеся газы, стремясь расшириться, толкали поршень вверх. После этого цилиндр и поршень с наружной стороны обливали холодной водой. Газы в цилиндре охлаждались, и их давление на поршень уменьшалось. Поршень под действием собственного веса и внешнего атмосферного давления опускался вниз, поднимая при этом груз. Двигатель совершал полезную работу. Для практических целей он не годился: слишком уж сложен был технологический цикл его работы (засыпка и поджигание пороха, обливание водой, и это на протяжении всей работы двигателя). Кроме того, применение подобного двигателя было далеко не безопасным. Однако нельзя не усмотреть в первой машине Папена черты современного двигателя внутреннего сгорания.
    ДЕНИ ПАПЕН    
     Папен человек очень интересной судьбы, член многих академий, работал вначале в Париже с известным голландским физиком Христианом Гюйгенсом, а в 1675 г. переселился в Лондон, где долгое время работал с другим известным физиком Робертом Бойлем. Предложения Гюйгенса и Готфейля были очень похожи. В цилиндр помещали поршень и под ним поджигали порох. Под действием продуктов сгорания поршень поднимался, его фиксировали в этом положении, продукты сгорания охлаждали. В результате их объем уменьшался, под поршнем возникало разрежение. Под действием атмосферного давления поршень опускался и мог совершать полезную работу.      Вклад Папена в науку и технику не ограничивается работами над созданием паровой машины. До сих пор успешно применяется его изобретение - автоклав. Ему же принадлежит изобретение предохранительного клапана. Известны его работы по изучению свойств водяного пара. На родине Папена, в маленьком французском городке Блуа, ему установлен красивый памятник. На вершине лестницы мраморный пьедестал, на котором стоит бронзовая фигура, прижимающая к боку цилиндр паровой машины.
    ТОМАС НЬЮКОМЕН    
     Вслед за Севери паровую машину (также приспособленную для откачивания воды из шахты) сконструировал английский кузнец Томас Ньюкомен. Он умело использовал многое из того, что было придумано до него. Ньюкомен взял цилиндр с поршнем Папена, но пар для подъема поршня получал, как и Севери, в отдельном котле.     Машина Ньюкомена, как и все ее предшественницы, работала прерывисто — между двумя рабочими ходами поршня была пауза. Высотой она была с четырех - пятиэтажный дом и, следовательно, исключительно «прожорлива»: пятьдесят лошадей еле-еле успевали подвозить ей топливо. Обслуживающий персонал состоял из двух человек: кочегар непрерывно подбрасывал уголь в «ненасытную пасть» топки, а механик управлял кранами, впускающими пар и холодную воду в цилиндр.
 
Понадобилось еще 50 лет, прежде чем был построен универсальный паровой двигатель. Это произошло в России, на одной из отдаленных ее окраин - Алтае, где в то время работал гениальный русский изобретатель, солдатский сын Иван Ползунов.           Ползунов построил свою «огнедействующую машину» на одном из барнаульских заводов. Это изобретение было делом его жизни и, можно сказать, стоило ему жизни, В апреле 1763 года Ползунов заканчивает расчеты и подает проект на рассмотрение. В отличие от паровых насосов Севери и Ньюкомена, о которых Ползунов знал и недостатки которых ясно осознавал, это был проект универсальной машины непрерывного действия. Машина предназначалась для воздуходувных мехов, нагнетающих воздух в плавильные печи. Главной ее особенностью было то, что рабочий вал качался непрерывно, без холостых пауз. Это достигалось тем, что Ползунов предусмотрел вместо одного Цилиндра, как это было в машине Ньюкомена, два попеременно работающих. Пока в одном цилиндре поршень под действием пара поднимался вверх, в другом пар конденсировался, и поршень шел вниз. Оба поршня были связаны одним рабочим валом, который они поочередно поворачивали то в одну, то в другую стороны. Рабочий ход машины осуществлялся не за счет атмосферного давления, как у Ньюкомена, а благодаря работе пара в цилиндрах.
     ПАРОВАЯ МАШИНА ПОЛЗУНКОВА     
     Первый универсальный тепловой двигатель был создан в России выдающимся изобретателем, механиком Воскресенских заводов на Алтае И. И. Ползуновым.     Кроме того, Ползунов внес серьезные усовершенствования в конструкцию рабочих органов двигателя, применил оригинальную систему паро- и водораспределения, и в отличие от машин Ньюкомена ось вала его машины была параллельна плоскости цилиндров. Проект своей машины Ползунов изложил в 1763 г. в записке, адресованной начальнику Колывано-Воскресенского горного округа А. И. Порошину.     Свою машину И. И. Ползунов начал строить в 1764 г. К нему прикомандировали четырех учеников, которых он должен был обучить не только теории, но и ремеслам. Машина была изготовлена в декабре 1765 г. А в мае 1766 г. ее создатель умер от чахотки. Машина была испытана уже после его смерти в октябре 1766 г. и работала, в общем, удовлетворительно.   Как всякий первый образец, она нуждалась в доработке, к тому же в ноябре обнаружилась течь котла. Но изобретателя не было в живых, а без него устранением недостатков никто не занимался. Машина бездействовала до 1779 г., а затем была разобрана.
     И. И. ПОЛЗУНКОВ     
     Ползунов родился в 1728 г. на Урале в семье солдата. В 1742 г. окончил арифметическую школу и начал служить на Екатеринбургском заводе. Когда ему исполнилось 19 лет, был переведен на Алтай на Колывано-Воскресенские заводы, принадлежавшие царской семье, где занимал низшие технические должности. Но затем его назначили в Барнаульское комиссарское управление, где в 1754 г. он получил чин шихтмейстера, уравнивавший его в правах с первым обер-офицерским чином. Ни в Екатеринбурге, ни на Алтае машин, действующих «при помощи движущей силы огня», не было. Но известно, что в 1762 г. Ползунов и другие специалисты обязаны были изучить «Наставление рудному делу», написанное президентом берг-коллегии и главным судьей монетной канцелярии И. А. Шлаттером, в котором описывались паровые водооткачивающие машины. Есть основания считать, что Ползунов изучил также книги Леупольда и Белидора, в которых также содержалось описание паровых водооткачивающих машин. Обе эти книги перевел на русский язык тот же Шлаттер. Но описанные в них установки не годились ни для чего, кроме откачки воды. Изобретательность Ползунова не может не вызвать восхищения. Он первым понял, что можно заставить паровую машину приводить в движение не только насос, но и кузнечные мехи. Рабочие органы его машины передавали движение валу отбора мощности. Это качество придавало машине Ползунова свойство универсальности. Машина была изготовлена в декабре 1765 г. А в мае 1766 г. ее создатель умер от чахотки
     УСОВЕРШЕРНСТВОВАНИЯ ДЖЕЙМСА УАТТА     
     Вклад Уатта в создание паровых машин очень велик. В 1765 г. Уатт, изготовив макет машины Ньюкомена в Глазго по заказу местного университета и проводя на нем опыты, понял, что основной причиной ее низкой экономичности является охлаждение расширяющегося пара стенками цилиндра. Уатт пришел к выводу, что нужно использовать давление пара и не связывать машину  воедино ни с каким потребителем мощности. Затратив на изготовление машины все имеющиеся у него средства, Уатт смог уже в конце 1765 г. продемонстрировать ее работу. Второй образец он назвал «Вельзевул».
 
     Все  это время Уатт продолжал совершенствовать паровые двигатели. Задумывался он и о паромобилях. Но Уатт рассчитал, что сделать компактный пригодный для самоходного экипажа паровой двигатель можно только при высоком давлении в котле – до 8,3 атм. при толщине  медных стенок в 6,35 мм. И, решив, что это крайне небезопасно (котел может попросту взорваться!), Уатт, по сути остановил развитие паромобилей в Великобритании на целых 32 года – на срок действия своего патента!
     КОНЬО НИКОЛА ЖОЗЕФ     
      Кюньо родился в 1725 г. в Лотарингии. Он был хорошо образован и с детства проявил исключительный интерес к технике. К несчастью, он не имел капитала, который позволил бы юноше посвятить себя изобретательству. Чтобы стать материально независимым, Кюньо поступает на службу в армию и вскоре получает звание капитана инженерных войск. Уже тогда он проявил глубокие знания в строительстве современных укреплений, причем попутно осуществил ряд ценных изобретений. Некоторые из его проектов дожили до наших дней.      Инженер детально интересовался приспособлением паровой машины для привода «безлошадного экипажа», досконально знал конструкцию машины Папена и ряда паровых машин Уатта. К сожалению, слишком большие размеры этих конструкций не позволяли разместить их на повозке. Кюньо начал постройку собственной паровой машины небольших размеров. Но так как получавшиеся конструкции все равно были слишком велики, изобретатель вскоре был вынужден прекратить работы, на которые уже не хватало средств, а попытки добиться дополнительного финансирования от правительства не дали результата.
     ДЖЕЙМС УАТТ     
     Уатт родился в 1736 г. в Шотландии. В 1754 г. он был отправлен в Глазго для обучения профессии механика, но перебрался в Лондон, а затем вновь вернулся в Глазго и работал там в качестве университетского механика. Там он поддерживал отношения со многими учеными и основательно изучал литературу по паротехнике.     Уже около 1760 г. Уатт начинает заниматься самостоятельными разработками в области паротехники. Известно, что он прочел книги Дезагюлье и Белидора о паровых машинах, принимал участие в опытах Кевендиша и Пристли по анализу воды, измерял теплоту испарения воды и составил таблицу упругости водяного пара. В 1765 году он заинтересовался моделью паровой машины Ньюкомена.     Затратив на изготовление машины все имеющиеся у него средства, Уатт смог уже в конце этого года продемонстрировать  работу своей паровой машины. Вскоре Уатт познакомился с Мэтью Болтоном.  В 1775 году вторую машину. Можно было заняться ее производством и начать получать прибыль. Но нужно было заинтересовать потребителей, привыкших к хорошо зарекомендовавшим себя машинам Ньюкомена. И Уатт с Болтоном предлагают приобретать у них машины на очень заманчивых условиях. Они дают свои машины бесплатно. Но, для того чтобы не потерять прибыль, Уатту и Болтону приходилось содержать штат высококвалифицированных инженеров, следивших за исправностью и правильной эксплуатацией. Кроме того, нужно было позаботиться о сроке действия патента, так как он был выдан на 14 лет, из которых уже прошло 6, и Уатт занялся хлопотами о его продлении. После долгих хлопот 22 мая 1775 г. его патент был продлен еще на 25 лет.
     МОТОЦИКЛ ПЕРРО     
     Параллельно с развитием первых автомобилей изобретатели продолжали совершенствовать конструкции мотоциклов и установленных на них моторов. Наиболее интересными работами в этой области были аппараты французского инженера Луи Гийома Перро, который создал собственный паровой мотоцикл. Начал он с велосипеда, оснастив его в 1868 г. большим маховиком, благодаря чему ездок мог определенное время двигаться по инерции. Но, к сожалению, накануне франко-прусской войны его изобретение не смогло завоевать поклонников и принести прибыль.
     СТРОИТЕЛЬСТВО ПАРОВОЗОВ     
     Паровоз — локомотив с самостоятельной паросиловой установкой (паровой котел и паровая машина), движущийся по проложенным рельсам.     Первые паровозы были созданы в Великобритании в 1803 г. Р. Тревитиком и в 1814 г. — Дж.Стефенсоном. В России первый паровоз построен в 1833 г. отцом и сыном Черепановыми.     Тревитик был инженером-угольщиком из Корнуолла. Там во многих шахтах были железные рельсы для вагонов.     В 1804 г. Тревитик приделал к паровому двигателю Уатта специальные колеса. Получился первый паровоз. Вскоре паровозы вовсю дымили не только в шахтах, но и на поверхности.      Первая пассажирская железная дорога была открыта в 1825 г. на севере Англии — между Стоктоном и Дарлинг-тоном. По ней ходили паровозы «Движение», созданные Джорджем Стефенсоном. В 1829 г. лучший из его паровозов — «Ракета» — с грузом в 20 тонн развивал скорость до 40 км /час.
    ДРУГИЕ ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ПАРОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ    
     ПАРОХОД - судно, приводимое в движение паровой машиной или турбиной (турбинные пароходы называются обычно турбоходами). Первый пароход - "Клермонт" построен в 1807 в США Р. Фултоном. В России один из первых пароходов - "Елизавета" (для рейсов между Санкт-Петербургом и Кронштадтом) сооружен в 1815.
 
     Клеман Адер, в 1890 г. построил паровой самолет «Эол»  или "Авьон 1". Его крылья были сделаны из бамбуковых шестов, обтянутых плотной тканью, и настолько копировали крылья летучей мыши, что даже складывались вдоль корпуса. Самолет пролетел по прямой над парижским велотреком 50 м.     В 1897 г. усовершенствованная модель продержалась около трехсот метров, но упала и разбилась. Военное министерство, израсходовав на опыты двести тысяч франков, отказалось от планов создания "воздушной армии". Удрученный неудачей, Адер больше не принимался за свои опыты.
     НЕПРИЗНАННЫЕ КОНКУРЕНТЫ ПАРА     
     Братья Клод и Жозеф Нисефор Ньепсы, а также сын Нисефора Исидор известны главным образом благодаря своему вкладу в развитие фотографии.   Братья заинтересовались идеей альтернативного топлива на первых порах применили ликоподий — семена спорового растения плауна. Свой двигатель братья назвали «пирэолофор», т. е. составили его название из трех греческих слов: «пир» — огонь, «Эол» — бог ветра, воздуха и «фор» — несу, произвожу. 
     ДВИГАТЕЛЬ СТИРЛИНГА     
      Первый патент на двигатель, использующий нагретый воздух, выдан в Великобритании в 1816 г. пастору Роберту Стирлингу. Изготовление двигателей Стирлинга началось в 1818 г. их  применяли там где не годились громоздкие паровые машины. Роберт Стирлинг вместе со своим братом долгие годы испытывал затруднения с выбором конструктивных материалов и в конце своей жизни, в 1876 г., выразил надежду, что препятствия, которые возникают из-за отсутствия соответствующих материалов, будут со временем устранены
     ПОРШЕВАЯ МАШИНА     
     ПОРШЕВАЯ МАШИНА - устройство, в котором основные функции по преобразованию энергии рабочего тела выполняет поршень.      При его движении вместе с изменением объёма камеры, которую он образует с цилиндром изменяются параметры рабочего тела.      При работе энергия рабочего тела может понижаться) или повышаться (насос, компрессор и т.п.).      Впуск и выпуск рабочего тела в цилиндр регулируются распределительным устройством  с помощью клапанов, золотников или самого поршня.
     ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ     
      Один из самых распространенных тепловых двигателей существующий в двух вариантах: в виде бензинового ДВС и дизеля. Сегодня проектируются ДВС, в которых в качестве горючего будет использоваться водород. 1876 год – Николаус Отто. Основная часть ДВС - один или несколько цилиндров, внутри которых происходит сжигание топлива. Отсюда, и название двигателя. Наибольшее распространение в технике получил четырехтактный ДВС.      1-ый такт - впуск (всасывание) . Поршень, двигаясь вниз, засасывает в цилиндр горючую смесь. 2-ой такт сжатие. Впускной клапан закрывается. Поршень, двигаясь вверх, сжимает горючую смесь. 3-ий такт рабочий ход. Смесь поджигается электрической искрой свечи. Сила давления газов (раскаленных продуктов сгорания) толкает поршень вниз. Движение поршня передается коленчатому валу, вал поворачивается, и тем самым совершается полезная работа. 4-ый такт выпуск (выхлоп). Открывается выпускной клапан, отработанные продукты сгорания выбрасываются через глушитель в атмосферу.Из четырех тактов только один - третий - является рабочим. Поэтому двигатель снабжают маховиком (инерционным двигателем, запасающим энергию).
     ДВИГАТЕЛЬ ДИЗЕЛЯ     
      При большом сжатии горючая смесь сильнее нагревается и получается более высокая температура во время горения смеси. Однако в двигателях автомобильного типа нельзя употреблять сжатие более 8—9-кратного. При большей степени сжатия горючая смесь нагревается в течение второго такта настолько, что воспламеняется раньше, чем нужно, и детонирует. Степень сжатия есть отношение объема газа в цилиндре при положении поршня I к объему при положении поршня II
     ДИЗЕЛЬ РУДОЛЬФ АРТУР     
      Дизель Рудольф родился 18 марта 1858 года в Париже в семье ремесленника из Аугсбурга. Учился в Мюнхенской высшей технической школе. После знакомства с основами теории тепловых машин, увлекся идеей увеличения КПД паровой машины. Немецкий инженер Р. Дизель получил патент на это изобретение в 1892 и сумел заинтересовать им два ведущих завода Германии. Основная конструкция двигателя Дизеля получила оформление в результате многолетней работы конструкторов Аугсбургского машиностроительного завода и завода Круппа. К 1897 двигатель был изготовлен, испытан и поступил на рынок. Историю своего изобретения Дизель изложил в книге «Создание дизельного двигателя». Умер Дизель 29 сентября 1913 года по пути из Амстердама в Лондон
     РОТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ     
     Двигатель внутреннего сгорания, в котором энергия сгорающих газов преобразуется в механическую с помощью ротора, совершающего вращательное или вращательно-возвратное движение относительно корпуса. Идея создания была впервые выдвинута в 16 в. Первая попытка постройки действующего образца относится к 1799, однако практически пригодные двигатели появились лишь в 1957 Ванкеля двигатель. Современные Роторные двигатели выполняются как с одной, так и с двумя и тремя рабочими секциями (2 или 3 ротора, сидящих на общем эксцентриковом валу).
     ДВИГАТЕЛЬ ВАНКЕЛЯ     
      Пока лучшей разработкой такого рода (роторного двигателя) является двигатель Ванкеля. Принцип его работы такой же, что и у четырехтактного двигателя, но здесь при сгорании горючей смеси вращается трехгранный ротор, причем всегда в одном и том же направлении.      На данной схеме двигателя Ванкеля трехгранный ротор эксцентрично вращается в одном  том же направлении вокруг фиксированной шестерни.
     РЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ     
     РЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ - это двигатель, создающий необходимую для движения силу тяги путём преобразования исходной энергии в кинетическую энергию реактивной струи рабочего тела; в результате истечения рабочего тела из сопла двигателя образуется реактивная сила в виде реакции (отдачи) струи, перемещающая в пространстве двигатель и конструктивно связанный с ним аппарат в сторону, противоположную истечению струи. В кинетическую энергию реактивной струи в могут преобразовываться различные виды энергии (химическая, ядерная, электрическая, солнечная). 
     ПЛАЗМЕННЫЕ ДВИГАТЕЛИ     
      Ракетные двигатели, в которых рабочее тело ускоряется, находясь в состоянии плазмы. Скорости истечения рабочего тела, достижимые в П. д., существенно выше скоростей, предельных для обычных газодинамических (химических или тепловых) двигателей. Увеличение скорости истечения позволяет получать данную тягу при меньшем расходе рабочего тела, что облегчает массу ракетной системы.      В настоящее время практическое применение на космических летательных аппаратах нашли плазменные электрореактивные двигатели. В таких двигателях через рабочее тело пропускается электрический ток от бортового источника энергии, в результате чего образуется плазма с температурой в десятки тыс. градусов. Эта плазма затем ускоряется либо газодинамически, либо за счёт силы Ампера, возникающей при взаимодействии тока с магнитными полями.
     КПД ТЕПЛОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ     
 
Двигатель КПД, %
паровая машина 1
паровоз 8
карбюраторный двигатель 20-30
газовая турбина 36
паровая турбина 35-46
РЖД 47
 
   © Богатых Гульсум Тагизовна, 2010

gbogatih.narod.ru


Смотрите также