Теплові двигуни Призначення. Будова і принцип дії. Застосування.

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 двигунахпоршеньпарові машинидвигуни внутрішнього згораннядизельніТурбіниавіаційнихтурбореактивних двигунах Паровий двигун. 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? 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. Теплові двигуни – це пристрої, що перетворюють енергію палива в механічну енергію.

Двигуни внутрішнього згоряння. Двигу́н вну́трішнього згора́ння - це тип двигуна, теплова машина, в якій хімічна енергія палива (звичайно застосовується рідке або газоподібне вуглеводневе паливо), що згоряє в робочій зоні, перетвориться в механічну роботу. Двигу́н вну́трішнього згора́ння - це тип двигуна, теплова машина, в якій хімічна енергія палива (звичайно застосовується рідке або газоподібне вуглеводневе паливо), що згоряє в робочій зоні, перетвориться в механічну роботу.двигунатеплова машинахімічна енергіяпаливамеханічну роботудвигунатеплова машинахімічна енергіяпаливамеханічну роботу Одним із найпоширеніших видів теплової машини є двигун внутрішнього згоряння (ДВЗ), який нині широко використовується в різних транспортних засобах, зокрема в автомобілях. Одним із найпоширеніших видів теплової машини є двигун внутрішнього згоряння (ДВЗ), який нині широко використовується в різних транспортних засобах, зокрема в автомобілях.

Принцип дії Розглянемо принцип дії чотиритактного двигуна внутрішнього згоряння. Основним його елементом є циліндр із поршнем, усередині якого відбувається згоряння палива (звідси походить назва двигуна). Як правило, їх кілька. Тому кажуть про дво-, чотири- чи восьмициліндрові двигуни. Розглянемо принцип дії чотиритактного двигуна внутрішнього згоряння. Основним його елементом є циліндр із поршнем, усередині якого відбувається згоряння палива (звідси походить назва двигуна). Як правило, їх кілька. Тому кажуть про дво-, чотири- чи восьмициліндрові двигуни.циліндр

Принцип дії двигуна Циліндр має два отвори з клапанами впускним і випускним. Робота ДВЗ ґрунтується на чотирьох послідовних процесах тактах, які весь час повторюються. Перший такт це впуск пальної суміші, що здійснюється через впускний клапан, коли поршень рухається вниз. Після того, як поршень досягне нижньої точки, всмоктування палива припиняється і обидва клапани закриваються. Під час другого такту, коли поршень рухається вгору, відбувається стискання суміші, внаслідок чого її температура підвищується. У верхній точці поршня суміш запалюється електричною іскрою від свічки. Вона миттєво спалахує, через значне нагрівання розширюється й тисне на поршень. Сила тиску штовхає поршень донизу, відбувається третій такт робочий хід, під час якого виконується робота. За допомогою шатунного механізму рух поршня передається колінчатому валу, який з'єднано з колесамиавтомобіля Циліндр має два отвори з клапанами впускним і випускним. Робота ДВЗ ґрунтується на чотирьох послідовних процесах тактах, які весь час повторюються. Перший такт це впуск пальної суміші, що здійснюється через впускний клапан, коли поршень рухається вниз. Після того, як поршень досягне нижньої точки, всмоктування палива припиняється і обидва клапани закриваються. Під час другого такту, коли поршень рухається вгору, відбувається стискання суміші, внаслідок чого її температура підвищується. У верхній точці поршня суміш запалюється електричною іскрою від свічки. Вона миттєво спалахує, через значне нагрівання розширюється й тисне на поршень. Сила тиску штовхає поршень донизу, відбувається третій такт робочий хід, під час якого виконується робота. За допомогою шатунного механізму рух поршня передається колінчатому валу, який з'єднано з колесамиавтомобіляклапанамитактахпоршеньавтомобіляклапанамитактахпоршеньавтомобіля

Принцип дії двигуна Виконуючи роботу, суміш розширюється й одночасно охолоджується. Після проходження поршнем нижньої точки відкривається випускний клапан і під час руху поршня вгору відбувається четвертий такт випуск відпрацьованих газів. Таким чином, робочий цикл чотиритактного двигуна завершується, і згодом все починається з першого такту. Оскільки з чотирьох тактів ДВЗ лише один робочий, двигун має інерційний механізм маховик. Він запасає енергію, за рахунок якої колінчастий вал обертається під час виконання решти тактів.Маховик може бути виконано у вигляді корзини зчеплення або шестерні на яку передається крутний момент від пускового двигуна (стартера), також маховиком є щоки колінчатого вала багатоциліндрового двигуна. Виконуючи роботу, суміш розширюється й одночасно охолоджується. Після проходження поршнем нижньої точки відкривається випускний клапан і під час руху поршня вгору відбувається четвертий такт випуск відпрацьованих газів. Таким чином, робочий цикл чотиритактного двигуна завершується, і згодом все починається з першого такту. Оскільки з чотирьох тактів ДВЗ лише один робочий, двигун має інерційний механізм маховик. Він запасає енергію, за рахунок якої колінчастий вал обертається під час виконання решти тактів.Маховик може бути виконано у вигляді корзини зчеплення або шестерні на яку передається крутний момент від пускового двигуна (стартера), також маховиком є щоки колінчатого вала багатоциліндрового двигуна.маховик

Застосування В основному чотиритактні двигуни застосовують на автомобілях, тракторах та іншій техніці. Вище було описано простий двигун, який складається з основних деталей ДВЗ. Зараз буде описано повний склад ДВЗ: Основними складовими частинами ДВЗ є блок циліндрів, головка газорозподільного механізму, картер двигуна, впускний та випускний колектори, карбюратор, електрообладнання та система охолодження. В основному чотиритактні двигуни застосовують на автомобілях, тракторах та іншій техніці. Вище було описано простий двигун, який складається з основних деталей ДВЗ. Зараз буде описано повний склад ДВЗ: Основними складовими частинами ДВЗ є блок циліндрів, головка газорозподільного механізму, картер двигуна, впускний та випускний колектори, карбюратор, електрообладнання та система охолодження.

ККД теплового двигуна

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. 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. 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. 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.