Цели проекта: 1. Изучить явление теплового расширения газа и пара и области применения этого явления в технике; 2. Исследовать устройство и принципы работы ДВС, их разновидности и особенности, показатели, характеризующие работу ДВС; 3. Выявить экологические проблемы применения ДВС и пути их решения; 4. Рассмотреть перспективы усовершенствования ДВС и инновации в этой области физики.

Задачи проекта: 1. Найти информацию об истории появления тепловых машин и ДВС; 2. Собрать информацию о тепловом расширении пара и газа и областях применения этого явления в быту и технике, о видах и типах ДВС и тепловых машин, о принципах устройства и работы ДВС; 3. Исследовать информацию о рабочих циклах ДВС и тепловых машин и показателях, характеризующих их работу; 4. Провести исследование работы тепловых машин и ДВС на демонстрационных моделях и интерактивных схемах; 5. Проанализировать информацию о направлениях усовершенствования ДВС и уменьшении вредных экологических последствий их применения, об инновациях в этой области техники.

сгорания Первый двигатель внутреннего сгорания

Двигатель(мотор) - устройство, преобразующее какой-либо вид энергии в механическую. Двигатели подразделяют на первичные и вторичные. К первичным относят двигатели непосредственно преобразующие природные энергетические ресурсы в механическую работу. К вторичным преобразующие энергию, выработанную или накопленную другими источниками.

Классификация двигателей Первичные двигатели Двигатели внешнего сгорания Паровые машины Паровая турбина Двигатель Стирлинга Двигатели внутреннего сгорания Возвратно-поступательные Поршневой двигатели Газотурбинные двигатели Реактивные Ядерные силовые установки Вторичные двигатели Электродвигатели Пневмодвигатели и гидромашины

Схема паровой машины

Схема парового двигателя

(ДВС) - Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) - это тип двигателя, в котором химическая энергия топлива (жидкое или газообразное углеводородное топливо), сгорающего в рабочей зоне, преобразуется в механическую работу.

ДВС классифицируют: По назначению: транспортные, стационарные специальные. По роду применяемого топлива легкие жидкие (бензин, газ), тяжелые жидкие (дизельное топливо). По способу образования горючей смеси внешнее (карбюратор), внутреннее (дизельные ДВС). По способу воспламенения: искра, сжатие. По числу и расположению цилиндрав: рядные, вертикальные, оппозитные, V-образные, VR-образные и W-образные двигатели.

Схема работы 4-х тактного ДВС

Типы ДВС Бензиновые Карбюраторные Инжекторные Дизельные Газовые Газодизельные Роторно-поршневые Комбинированный RCV (Роторно-цилиндра- клапанный двигатель)

Бензиновые ДВС

Бензиновый двигатель внутреннего сгорания – самый распространённый из всех, устанавливаемых в данное время на автомобилях. В этом классе двигателей в цилиндрах предварительно сжатая топливо- воздушная смесь поджигается электрической искрой. Управление мощностью в данном типе двигателей производится регулированием потока воздуха посредством дроссельной заслонки.

Классификация бензиновых ДВС по способу смесеобразования, по способу осуществления рабочего цикла, по числу цилиндрав, по расположению цилиндрав, по способу охлаждения, по типу смазки, по виду применяемого топлива, по степени сжатия, по способу наполнения цилиндра свежим зарядом, по частоте вращения, по назначению.

Одна из классификаций двигателей – по расположению цилиндрав. Выделяются следующие типы: Рядные двигатели с вертикальным или наклонным расположением цилиндрав в один ряд V-образные (оппозитные) цилиндры размещаются друг напротив друга под углом от 1° до 180° (наиболее часто 45°, 60° и 90°) в форме латинской буквы «V». W – образные аналогичен V-образным, только цилиндры размещаются в форме латинской буквой «W» VR – образные рядно-смешанная компоновка, которая обозначается буквами « VR».

Конфигурация цилиндрав в ДВС

Рабочий цикл ДВС ( 4 х -тактный) Впуск Сжатие Сгорание и расширение Выпуск

Рабочий цикл ДВС (2 х- тактный) В двухтактном двигателе рабочий цикл полностью происходит в течение одного оборота коленчатого вала. При этом от цикла четырёхтактного двигателя остаётся только сжатие и расширение. Впуск и выпуск заменяются продувкой цилиндра, при которой свежая рабочая смесь вытесняет отработанные газы из цилиндра.

Схема работы 2-х тактного ДВС

Проблемы применения тепловых машин и ДВС 1. Ограниченность сырьевых ресурсов (нефть, газ и т.д.) для производства моторных топлив; 2. Сильное загрязнение окружающей среды продуктами выбросов от ДВС и большие затраты по её охране; 3. «Тепловое загрязнение» окружающей среды, приводящее к «парниковому эффекту».

Перспективы дальнейшего использования тепловых машин и ДВС 1. Расширение использования природного газа, как моторного топлива; 2. Расширение использования альтернативных моторных топлив (водород, спирт и др.) из возобновляемых сырьевых ресурсов; 3. Создание энергетических установок наземных транспортных средств, использующих нетрадиционные энергоносители; 4. Усовершенствование технических характеристик тепловых машин и ДВС.

Итоги и выводы: 1. ДВС работают на основе теплового расширения и сжатия пара или газа, совершающего при этом работу; 2. ДВС подразделяются на различные виды и типы, которые отличаются конструкторскими особенностями; 3. Работа ДВС характеризуется различными показателями, основные из которых мощность и КПД; 4. Паровые двигатели – самые простые тепловые машины с низким КПД; 5. Основная проблема тепловых машин и ДВС – сильное загрязнение окружающей среды.

Над проектом и презентацией работали: Литвинов Александр, ученик 11 «А» класса МБОУ СОШ 40, г.Новошахтинск, Ростовская область – исполнитель проекта и презентации. Курилова Н.В., учитель физики МБОУ СОШ 40, г.Новошахтинск, Ростовская область – консультант проекта.

Источники информации: %D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C_%D0%B2%D0 %BD%D1%83%D1%82%D1%80%D0%B5%D0%BD%D0%BD% D0%B5%D0%B3%D0%BE_%D1%81%D0%B3%D0%BE%D1%8 0%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%8F; 3%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C_%D0%B2%D0 %BD%D1%83%D1%82%D1%80%D0%B5%D0%BD%D0%BD% D0%B5%D0%B3%D0%BE_%D1%81%D0%B3%D0%BE%D1%8 0%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%8F tml; tml 2%D0%B8%D0%B3%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB %D1%8C; 2%D0%B8%D0%B3%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB %D1%8C EE%E9_%E4%E2%E8%E3%E0%F2%E5%EB%FC; EE%E9_%E4%E2%E8%E3%E0%F2%E5%EB%FC 0%92%D0%98%D0%93%D0%90%D0%A2%D0%95%D0 %9B%D0%AC; 0%92%D0%98%D0%93%D0%90%D0%A2%D0%95%D0 %9B%D0%AC dvigateley. dvigateley

Благодарю за внимание