Август Отто В 1864 году было выпущено уже более 300 таких двигателей разной мощности. Разбогатев, Ленуар перестал работать над усовершенствованием своей машины, и это предопределило её судьбу- она была вытеснена с рынка более совершенным двигателем, созданным немецким изобретателем Августом Отто. В 1864 году тот получил патент на свою модель газового двигателя и в том же году заключил договор с богатым инженером Лангеном для эксплуатации этого изобретения. Вскоре была создана фирма "Отто и Компания". На первый взгляд, двигатель Отто представлял собой шаг назад по сравнению с двигателем Ленуара. Цилиндр был вертикальным. Вращаемый вал помещался над цилиндром сбоку. Вдоль оси поршня к нему была прикреплена рейка, связанная с валом. Двигатель работал следующим образом. Вращающийся вал поднимал поршень на 1/10 высоты цилиндра, в результате чего под поршнем образовывалось разряжённое пространство и происходило всасывание смеси воздуха и газа. Затем смесь воспламенялась. Ни Отто, ни Ланген не владели достаточными знаниями в области электротехники и отказались от электрического зажигания. Воспламенение они осуществляли открытым пламенем через трубку. При взрыве давление под поршнем возрастало примерно до 4 атм. Под действием этого давления поршень поднимался, объём газа увеличивался и давление падало. При подъёме поршня специальный механизм отсоединял рейку от вала. Поршень сначала под давлением газа, а потом по инерции поднимался до тех пор, пока под ним не создавалось разряжение. Таким образом, энергия сгоревшего топлива использовалась в двигателе с максимальной полнотой. В этом заключалась главная оригинальная находка Отто. Рабочий ход поршня вниз начинался под действием атмосферного давления, и после того, как давление в цилиндре достигало атмосферного, открывался выпускной вентиль, и поршень своей массой вытеснял отработанные газы. Из-за более полного расширения продуктов сгорания КПД этого двигателя был значительно выше, чем КПД двигателя Ленуара и достигал 15%, то есть превосходил КПД самых лучших паровых машин того времени.
myslide.ru
... «двигатель внутреннего сгорания». Устройство двигателя внутреннего сгорания. Типы двигателей внутреннего сгорания. Когда появился двигатель внутреннего сгорания? Создание первого четырёхтактного газового двигателя внутреннего сгорания. Бензиновый двигатель. Поршневые двигатели внутреннего сгорания ...
334
... . 1, 2 – клапаны Простейший двигатель внутреннего сгорания 6 – свеча 3 – поршень 4 – шатун 5 – коленчатый вал Двигатель внутреннего сгорания а)впуск; Двигатель внутреннего сгорания б)сжатие; в)рабочий ход ...
139
... а объем топливного бака 60 л? Ответ: 480 км Двигатель внутреннего сгорания Внутренней энергией обладают все тела – земля, кирпичи, облака и ... далее. Рассмотрим один из примеров использования внутренней энергии таких тел. Карбюраторный двигатель. карбюратор – устройство для смешивания бензина ...
557
... курса физики? адиабатный изохорный Двигатели внутреннего сгорания бывают двух типов бензиновые В бензиновом двигателе горючая смесь (бензина ... кривошипно-шатунный механизм Двигатель внутреннего сгорания состоит из пяти основных систем и механизмов Блок двигателя ГРМ – газораспределительный ...
85
ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ ЖАН ЖОЗЕФ ЭТЬЕН ЛЕНУАР (1822-1900) Двигатель Ленуара 1860 АВТОМОБИЛЬ ЛЕНУАРА Экипаж с двигателем Ленуара. Сзади — газогенератор Отто Николаус ... заявку на получение патента на «новый рациональный тепловой двигатель». 23 февраля1893 получил патент Генри Форд Ford ...
86
... ход 4. выпуск Двигатели такого типа применяются в машиностроении. Карбюраторный двигатель Этот двигатель – одна из разновидностей двигателей внутреннего сгорания. Сгорание топлива происходит внутри двигателя и существенной его деталью ...
1 567
... - свеча Такты двигателя внутреннего сгорания: •Впуск. •Сжатие. •Рабочий ход. •Выпуск. Работа двигателя внутреннего сгорания. При повороте вала двигателя в начале первого ... искры) и быстро сгорает. Работа двигателя внутреннего сгорания Образующиеся при сгорании газы давят на поршень и толкают ...
219
Устройство и принцип работы двигателя внутреннего сгорания УСТРОЙСТВО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Двигатель состоит из цилиндра, в котором перемещается ... горючей смесью, а клапан 1 закрывается. РАБОТА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ II ТАКТ При дальнейшем повороте вала поршень движется вверх ...
76
Циклы двигателей внутреннего сгорания (циклы ДВС) 1. Принцип работы ДВС. 2. Цикл ДВС с ... . Цикл ДВС со смешанным подводом теплоты. 5. Сравнение циклов ДВС. Двигателями внутреннего сгорания называются тепловые поршневые машины, в которых в качестве рабочего тела ...
851
... для новой порции топливно-воздушной смеси. Разновидности двигателя внутреннего сгорания Дизельный двигатель внутреннего сгорания • Ди́зельный дви́гатель — поршневой двигатель внутреннего сгорания, работающий по принципу воспламенения распыленного топлива от ...
307
www.docme.ru
Исследовательская работа на тему «История развития двигателей внутреннего сгорания»
Подготовил учащийся
11 класса
Попов Павел
Цели проекта :
ДВС
Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) – тепловой двигатель, в котором химическая энергия топлива, сгорающего в рабочей полости, преобразуется в механическую работу.
Внутренней энергией обладают все тела – земля, камни, облака. Однако извлечь их внутреннюю энергию довольно трудно, а порой и невозможно.
Наиболее легко на нужды человека может быть использована внутренняя энергия лишь некоторых, образно говоря, "горючих" и "горячих" тел.
К ним относятся: нефть, уголь, горячие источники вблизи вулканов, теплые морские течения и т.п. Применение двигателей внутреннего сгорания чрезвычайно разнообразно: они приводят в движение
самолеты, теплоходы, автомобили, тракторы, тепловозы. Мощные двигатели внутреннего сгорания устанавливают на речных и морских судах.
По роду топлива двигатели внутреннего сгорания разделяются на двигатели жидкого топлива и газовые.
По способу заполнения цилиндра свежим зарядом - на 4-тактные и 2-тактные.
По способу приготовления горючей смеси из топлива и воздуха - на двигатели с внешним и внутренним смесеобразованием.
Мощность, экономичность и другие характеристики двигателей постоянно улучшаются, но основной принцип действия остаётся неизменным.
В двигателе внутреннего сгорания топливо сгорает внутри цилиндров и тепловая энергия, выделяющаяся при этом, преобразуется в механическую работу.
История развития ДВС
Первый двигатель, изобрёл в 1860 году французский механик Этьен Ленуар (1822-1900). Рабочим топливом в его двигателе служила смесь светильного газа (горючие газы в основном метан и водород) и воздуха. Конструкция имела все основные черты будущих автомобильных двигателей: две свечи зажигания, цилиндром с поршнем двустороннего действия, двухтактный рабочий цикл. Её коэффициент полезного действия составлял всего 4 % т.е. лишь 4% теплоты сгоревшего газа тратилось на полезную работу, а остальные 96% уходили с отработанными газами.
Двигатель Ленуара
Жан Жозеф Этьен Ленуар
2-х тактный двигатель
В этом двигателе рабочий ход происходит в два раза чаще.
1 такт впуск и сжатие
2 такт рабочий ход и выпуск
Двигатели такого типа применяются на скутерах, моторных лодках, мотоциклах
Французский инженер Альфонс Бо Де Роша (1815-1891) предложил идею четырёхтактного двигателя. Однако осуществить свою идею не сумел. Такой двигатель создал в 1878 г. Николаус Август Отто (1832-1891). Над его конструкцией изобретатель напряженно трудился и добился более высокого КПД, чем у существовавших тогда паровых машин.
4-тактный двигатель Отто
Николаус Август Отто
4-х тактный двигатель
Схема работы четырехтактного двигателя, цикл Отто 1. впуск 2. сжатие 3. рабочий ход 4. выпуск
Двигатели такого типа применяются в машиностроении.
Карбюраторный двигатель
Этот двигатель – одна из разновидностей двигателей внутреннего сгорания. Сгорание топлива происходит внутри двигателя и существенной его деталью является карбюратор – устройство для смешивания бензина с воздухом в нужных пропорциях. Создателем этого двигателя был Готлиб Даймлер.
В течение нескольких лет Даймлеру пришлось заниматься усовершенствованием двигателя. В поисках более эффективных, чем светильный газ, автомобильного топлива Готлиб Даймлер совершив 1881году поездку на юг России, где ознакомился с процессами переработки нефти. Один из её продуктов, лёгкий бензин, оказался как раз таким источником энергии, который искал изобретатель: бензин хорошо испаряется, быстро и полностью сгорает, удобен для транспортировки.
В 1886году Даймлер предложил конструкцию двигателя, который мог работать и на газе, и на бензине; все последующие автомобильные двигатели Даймлера были рассчитаны только на жидкое топливо.
Карбюраторный двигатель
Готлиб Вильгельм Даймлер
Первый вариант инжекторного двигателя появился в конце 1970-х годов.
В этой системе датчик кислорода в выпускном коллекторе определяет полноту сгорания, а электронная схема устанавливает оптимальное соотношение топливо/воздух. В топливной системе с обратной связью состав топливно-воздушной смеси контролируется и регулируется несколько раз в секунду. Эта система очень похожа на систему карбюраторного двигателя.
Современный инжекторный двигатель
Первый инжекторный двигатель
Основные типы двигателей
Поршневой ДВС
Двигатели такого типа устанавливаются на автомобилях разного класса, морских и речных судах.
Основные типы двигателей
Роторный ДВС
Двигатели этого типа устанавливаются на автомобилях различного типа.
Основные типы двигателей
Газотурбинный ДВС
Двигатели такого типа устанавливаются на вертолетах, самолетах и другой военной технике.
Дизельный двигатель
Одним из видов ДВС является дизельный двигатель.
В отличии от бензиновых ДВС сжигание топлива в нем происходит благодаря сильному сжатию.
В момент сжатия происходит вспрыск топлива, которое благодаря высокому давлению сгорает.
В 1890 году Рудольф Дизель развил теорию «экономичного термического двигателя», который благодаря сильному сжатию в цилиндрах значительно улучшает свою эффективность. Он получил патент на свой двигатель
23 февраля 1893 .
Двигатель Дизеля
Хотя Дизель и был первым, который запатентовал такой двигатель с воспламенением от сжатия, инженер по имени Экройд Стюарт высказывал ранее похожие идеи. Но он не обратил внимания на самое большое преимущество — топливную эффективность.
В 20-е годы XX века немецкий инженер Роберт Бош усовершенствовал встроенный топливный насос высокого давления , устройство, которое широко применяется и в наше время.
Востребованный в таком виде высокооборотистый дизель стал пользоваться все большей популярностью как силовой агрегат для вспомогательного и общественного транспорта
В 50 — 60-е годы дизель устанавливается в больших количествах на грузовые автомобили и автофургоны , а в 70-е годы после резкого роста цен на топливо, на него обращают серьёзное внимание мировые производители недорогих маленьких пассажирских автомобилей.
В настоящее время дизельные двигатели применяются во всех областях автомобилестроения.
Самый мощный в мире дизель, который устанавливается на морские лайнеры.
Бензиновый двигатель является довольно неэффективным и способен преобразовывать всего лишь около 20-30 % энергии топлива в полезную работу . Стандартный дизельный двигатель, однако, обычно имеет коэффициент полезного действия в 30-40 %,
дизели с турбонаддувом и промежуточным охлаждением до 50 %.
Преимущества дизельных двигателей
Дизельный двигатель из-за использования впрыска высокого давления не предъявляет требований к летучести топлива, что позволяет использовать в нём низкосортные тяжелые масла.
Другим важным аспектом, касающимся безопасности, является то, что дизельное топливо нелетучее (то есть легко не испаряется) и, таким образом, вероятность возгорания у дизельных двигателей намного меньше, тем более что в них не используется система зажигания .
Основные этапы развития ДВС
Основные типы ДВС
Сферы применения ДВС
multiurok.ru
... для новой порции топливно-воздушной смеси. Разновидности двигателя внутреннего сгорания Дизельный двигатель внутреннего сгорания • Ди́зельный дви́гатель — поршневой двигатель внутреннего сгорания, работающий по принципу воспламенения распыленного топлива от ...
65
... Н.И. УЧЕНИКА 3А КЛАССА: Поддубного Константина РУКОВОДИТЕЛЬ: Сборка двигателя внутреннего сгорания Детали двигателя внутреннего сгорания Основные детали двигателя внутреннего сгорания: Поршень. Клапан. Коленчатый вал. Распределительный вал. Помпа. Масляный ...
44
... - Жан Этьен Ленуар (1822 - 1900 ) Изобретатель двухтактного двигателя – Рудольф Дизель (1858 - 1913 ) Двигатель внутреннего сгорания Дизельный двигатель Четырёхтактные ДВС работают на автомобилях и лёгких самолётах ...
35
... - Жан Этьен Ленуар (1822 - 1900 ) Изобретатель двухтактного двигателя – Рудольф Дизель (1858 - 1913 ) Двигатель внутреннего сгорания Дизельный двигатель Четырёхтактные ДВС работают на автомобилях и лёгких самолётах ...
17
Тепловой двигатель – это двигатель, в котором химическая энергия топлива, сгорающего в рабочей полости, преобразуется ... 13.Клапан 14.свеча зажигания A - впуск B - сжатие C - сгорание D - выпуск Схема работы • компактность • высокая экономичность • долговечность • возможность использования ...
42
... полости, преобразуется в механическую работу. Рис. 1. Применение двигателей внутреннего сгорания Двигатели внутреннего сгорания двухтактные четырехтактные Устройство двигателя внутреннего сгорания Крайние положения поршня в цилиндре называются мертвыми точками. Расстояние ...
68
... обычно внизу под окнами, а кондиционеры наверху? Двигатель внутреннего и внешнего сгорания Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) – это тип двигателя, в котором химическая энергия преобразуется в механическую работу ...
61
... – выпуск (отработавшие газы вытесняются поршнем) Двухтактный двигатель Существует также двухтактный двигатель внутреннего сгорания. Рабочий цикл двухтактного карбюраторного двигателя внутреннего сгорания осуществляется за два хода поршня или за ...
1 429
... используемую и характеризуют совершенство двигателя. Во имя получения этой работы собственно и строят двигатели внутреннего сгорания. К числу эффективных ... 15 Часть II 15.4 Системы наддува . Мощность двигателя внутреннего сгорания определяется объемом заряда, поступающего в цилиндр в единицу времени ...
449
... и на них ставятся двигатели только внутреннего сгорания. Эти двигатели просты в изготовлении, занимают мало места и экономичны. • Двигатели внутреннего сгорания самые лучшие двигатели по сравнению с двигателями внешнего сгорания.
244
www.docme.ru
Двигатели внутреннего сгорания
Учебный центр «ОНикС»
ДВС
Устройство двигателя внутреннего сгорания
1 - головка цилиндра;
2 - цилиндр;
3 - поршень;
4 - поршневые кольца;
5 - поршневой палец;
6 - шатун;
7 - коленчатый вал;
8 - маховик;
9 - кривошип;
10 - распределительный вал;
11 - кулачок распределительного вала;
12 - рычаг;
13 - клапан;
14 - свеча зажигания
ДВС
Параметры двигателей внутреннего сгорания
ВМТ
Верхнее крайнее положение поршня в цилиндре называется верхней мертвой точкой (в. м. т.)
ДВС
Параметры двигателей внутреннего сгорания
НМТ
Нижнее крайнее положение поршня в цилиндре называется нижней мертвой точкой
(н. м. т.) .
ДВС
Параметры двигателей внутреннего сгорания
ВМТ
S
Расстояние, проходимое поршнем от одной до другой мертвой точки, называется
ходом поршня S .
НМТ
ДВС
Параметры двигателей внутреннего сгорания
Объем V с над поршнем, находящимся в в. м. т., называется объемом камеры сгорания
ДВС
Параметры двигателей внутреннего сгорания
Vп
Объем V п над поршнем, находящимся в н. м. т. называется
полным объемом цилиндра .
ДВС
Параметры двигателей внутреннего сгорания
Объем Vр, освобождаемый поршнем при его перемещении от в. м. т. к н. м. т., называется рабочим объемом цилиндра .
ДВС
Параметры двигателей внутреннего сгорания
Рабочий объем цилиндра
Где: D - диаметр цилиндра;
S - ход поршня.
ДВС
Параметры двигателей внутреннего сгорания
Полный объем цилиндра
V c +V h = V n
ДВС
Параметры двигателей внутреннего сгорания
Степень сжатия
ДВС
Рабочие циклы двигателей внутреннего сгорания
4-х тактный
2-х тактный
ДВС
Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя .
Первый такт — впуск .
Поршень перемещается от в. м. т. к н. м. т., впускной клапан открыт, выпускной клапан закрыт. В цилиндре создается разрежение 0,7— 0,9 кгс/см и горючая смесь, состоящая из паров бензина и воздуха, поступает в цилиндр.
Температура смеси в конце впуска
75-125°С.
ДВС
Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя .
Второй такт— сжатие .
Поршень перемещается от н.м.т. к в.м.т., оба клапана закрыты. Давление и температура рабочей смеси повышаются, достигая к концу такта соответственно
9-15 кгс/см 2 и 35О-50О°С.
ДВС
Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя .
Третий такт — расширение, или рабочий ход .
В конце такта сжатия рабочая смесь воспламеняется электрической искрой, происходит быстрое сгорание смеси. Максимальное давление при сгорании достигает 30-50 кгс/см 2 , а температура 2100-2500°С.
ДВС
Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя .
Четвертый такт — в ы п у с к
Поршень перемещается от
н.м.т. к в.м.т., выпускной клапан открыт. Отработавшие газы выпускаются из цилиндра в атмосферу. Процесс выпуска протекает при давлении выше атмосферного. К концу такта давление в цилиндре снижается до 1,1—1,2 кгс/см 2 , а температура - до 70О-800°С.
ДВС
Работа четырехтактного карбюраторного двигателя .
ДВС
Формы камер сгорания у дизелей
Разделенная вихрекамерная камера сгорания
ДВС
Формы камер сгорания у дизелей
Разделенная форкамерная камера сгорания
ДВС
Формы камер сгорания у дизелей
Полуразделенная камера сгорания
ДВС
Формы камер сгорания у дизелей
Неразделенная камера сгорания
ДВС
Способы создания вихревого движения заряда во время впуска
Установка на клапане ширмы
Тангенциальное расположение канала
Винтовой канал
ДВС
Способы создания вихревого движения заряда во время впуска
Винтовой канал
ДВС
Принцип работы дизельного двигателя .
ДВС
Работа двухтактного карбюраторного двигателя .
ДВС
Работа двухтактного карбюраторного двигателя .
intolimp.org
... . 7. Какой двигатель называют двигателем внутреннего сгорания? Пользуясь рисунком, расскажите, из каких частей состоит двигатель внутреннего сгорания. Какие физические явления происходят при сгорании горючей смеси в двигателе внутреннего сгорания? За сколько ...
128
... элементу турбина.) Модель двигателя внутреннего сгорания свеча впускной клапан выпускной клапан цилиндр поршень шатун кулачки коленвал Двигатель внутреннего сгорания Двигатель внутреннего сгорания (сокращённо ДВС) — это тип двигателя, тепловая машина, в ...
642
... механическую. Паровая машина Двигатель внутреннего сгорания Виды тепловых двигателей Паровая и газовая турбины Реактивный двигатель Паровая машина Двигатель внутреннего сгорания Паровая и газовая турбины Реактивный двигатель Двигатель внутреннего сгорания ДВС – вид теплового ...
45
... и от любого источника тепла Поршневой двигатель внутреннего сгорания • ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, тепловой двигатель, в котором часть химической энергии ... у стационарной установки. Роторный (турбинный) двигатель внутреннего сгорания Примером такого устройства является тепловая электрическая ...
156
... турбина в разрезе. Двухкорпусная паровая турбина. Двигатель внутреннего сгорания Двигателем внутреннего сгорания называется тепловая машина, в которой в ... использования тепловых машин. Топки тепловых электростанций, двигатели внутреннего сгорания автомобилей, самолетов и других машин выбрасывают ...
28
... Томсон. Демонстрация реактивного движения Тепловые двигатели Двигатели внутреннего сгорания (ДВС) дизельные Паровые двигатели (ПД) карбюраторные Турбины газовые ... серийных машин для лучших образцов Применение ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ тепловой двигатель, в котором часть химической энергии ...
127
... Винчи Сегодня один из самых распространенных тепловых двигателей - двигатель внутреннего сгорания (ДВС) . Его устанавливают на автомобили ... сотни миллионов таких двигателей. Существуют два типа двигателей внутреннего сгорания бензиновый ДВС и дизель Двигатель внутреннего сгорания — тепловая ...
67
... физика Сади Карно, который впервые его исследовал в 1824 году. Двигатель внутреннего сгорания Двигатель внутреннего сгорания был изобретен в 1860 г. французским механиком Э. Ленуаром. Свое ...
188
... сожалению, коэффициент полезного действия не высок. Типы тепловых двигателей. Двигатель внутреннего сгорания. Паровая турбина. Ракетный двигатель Двигатель внутреннего сгорания. ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, тепловой двигатель, в котором часть химической энергии топлива, сгорающего в ...
1 473
... механическую • - Виды тепловых двигателей: паровая машина двигатель внутреннего сгорания паровая и газовая турбины реактивный двигатель Тепловые двигатели Джеймс Уатт модель паровой машины Уатта Двигатель внутреннего сгорания Модель машины Уатта ...
297
www.docme.ru
