Теплові двигуни

Теплові двигуни – машини, в яких внутрішня енергія палива перетворюється на механічну енергію.

Типи теплових двигунів Можуть бути різні механізми перетворення теплової енергії у енергію механічну. Виділяють поршневі, турбінні двигуни. У поршневому дигуні відбувається розширення газу, що тисне напоршень, змушуючи його переміщатися. У турбодвигуні розширення газу діє на лопатки колеса турбіни, спричиняючи його обертання. Прикладами поршневих двигунів є парові машини і двигуни внутрішнього згорання (карбюраторні і дизельні). Турбіни двигунів бувають газові (наприклад, в авіаційних турбореактивних двигунах) і парові.поршеньпарові машинидвигуни внутрішнього згораннядизельніТурбіниавіаційнихтурбореактивних двигунах Паровий двигун.

Теплові двигуни Левова частина двигунів на Землі – це теплові двигуни. І хоча винайшли їх досить давно, уявити сучасне життя без них просто неможливо. Дійсно, більшість літаків, кораблів, машин та автомобілів обладнані саме такими двигунами. Отже, що ж розуміють під тепловими двигунами? Теплові двигуни – це пристрої, що перетворюють енергію палива в механічну енергію.

Двигун внутрішнього згорання - тепловий двигун, в якому хімічна енергія палива, що згорає в робочій порожнині, перетворюється на механічну роботу. Застосування двигунів внутрішнього згоряння

Двигуни внутрішнього згорання двотактні чотиритактні

Будова двигуна внутрішнього згоряння

1,2 – клапани 3 – поршень 4 – шатун 5 – колінчатий вал 6 – маховик 7 - свіча

Крайні положення поршня в циліндрі називаються мертвими точками. Відстань, яку проходить поршень від однієї мертвої точки до іншої, називається ходом поршня. Цикл двигуна складається з чотирьох процесів (тактів): 1. впуск 2. стиск 3. робочий хід 4. випуск

Робота двигуна внутрішнього згоряння При повороті вала двигуна на початку першого такту поршень рухається вниз. Об'єм над поршнем збільшується. Внаслідок цього в циліндрі створюється розрідження. У цей час відкривається клапан 1 і в циліндр входить горюча суміш. До кінця першого такту циліндр заповнюється горючою сумішшю, а клапан 1 закривається.

Робота двигуна внутрішнього згоряння При подальшому повороті вала поршень рухається вгору (другий такт) і стискає горючу суміш. В кінці другого такту, коли поршень дійде до крайнього верхнього положення, стиснута горюча суміш запалюється (від електричної іскри) і швидко згоряє.

Робота двигуна внутрішнього згоряння Утворюються при згоранні гази тиснуть на поршень і штовхають його вниз. Під дією розширюються нагрітих газів (третій такт) двигун здійснює роботу, тому цей такт називають робочим ходом. Рух поршня передається шатуну, а через нього колінчастого валу з маховиком. Отримавши сильний поштовх, маховик потім продовжує обертатися за інерцією і переміщує скріплений з ним поршень при подальших тактах. Другий і третій такти відбуваються при закритих клапанах.

Робота двигуна внутрішнього згоряння В кінці третього такту відкривається клапан 2, і через нього продукти згоряння виходять з циліндра в атмосферу. Випуск продуктів згоряння продовжується і протягом четвертого такту, коли поршень рухається вгору. В кінці четвертого такту клапан 2 закривається.

Цикл работы двигателя внутреннего сгорания

ККД теплового двигуна

Історія автомобілів Перший автомобіль Г.Форда (1892г.)

Історія автомобілів Перший російський автомобіль з двигуном внутрішнього згоряння побудований Є. А. Яковлєвим, П. А. Фрезі (1896г.)

Історія автомобілів Легкові електромобілі І. В. Романова (1899г.)

Історія автомобілів Електричний омнібус І. В. Романова (1899г.)

Історія автомобілів Електричний омнібус «Дукс» (1901г.)

Історія автомобілів Перший російський автомобіль «Руссо - Балт» (1908г.)

Перші автомобілі з двигуном внутрішнього згоряння а) автомобіль Даймлера б) автомобіль Бенца в) автомобіль Форда

Теплові двигуни й охорона природи. Повсюдне застосування теплових двигунів з метою одержання зручної для використання енергії зв'язано з впливом на навколишнє середовище. Відповідно до законів термодинаміки виробництво електричної і механічної енергії в принципі не може бути здійснене без відводу в навколишнє середовище значної кількості теплоти, що повинно привести до поступового підвищення середньої температури на Землі. Зараз потужність двигунів у цілому складає близько 1010 квт. Коли ця потужність досягне 3*1012 квт, то середня температура підвищиться приблизно на один градус. Подальше підвищення температури може створити загрозу танення льодовиків і катастрофічного підвищення рівня Світового океану. Крім того, на Землі може виникнути паровий ефект. Застосування парових турбін на електростанціях вимагає великих площ під ставки для охолодження відпрацьованої пари.

Теплові двигуни й охорона природи. Необхідно підвищувати ефективність споруджень, що перешкоджають викиду в атмосферу шкідливих речовин, домагатися більш повного згоряння палива в автомобільних двигунах. Уже зараз не допускаються до експлуатації автомобілі з підвищеним змістом СО у відпрацьованих газах. Створюють електромобілі, які здатні конкурувати зі звичайними, і можливість застосування пального без шкідливих речовин у відпрацьованих газах, наприклад у двигунах, що працюють на суміші водню з киснем.