Двигатели внутреннего сгорания

История ДВС

В 1799 году французский инженер Филипп Лебон открыл светильный газ. В 1799 году он получил патент на использование и способ получения светильного газа. В 1801 году Лебон взял патент на конструкцию газового двигателя. Филипп Лебон

Работая на гальваническом заводе, Ленуар пришёл к мысли, что топливовоздушную смесь в газовом двигателе можно воспламенять с помощью электрической искры, и решил построить двигатель на основе этой идеи. Жан Этьен Ленуар и его двигатель

В 1864 году было выпущено уже более 300 двигателей Ленуара разной мощности. Разбогатев, Ленуар перестал работать над усовершенствованием своей машины 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». Август Отто КПД двигателя достигал 15 %, то есть превосходил КПД самых лучших паровых машин того времени.

Поиски нового горючего Некоторые изобретатели пытались применить в качестве газа пары жидкого топлива. Ещё в 1872 году американец Брайтон пытался использовать в этом качестве керосин. Однако керосин плохо испарялся, и Брайтон перешёл к более лёгкому нефтепродукту бензину.

Готтлиб Вильгельм Даймлер Даймлер разработал совместно с Вильгельмом Майбахом один из первых автомобилей и несколько типов бензиновых двигателей внутреннего сгорания. Даймлер вместе со своим другом Вильгельмом Майбахом принял смелое решение в 1882 году они ушли из фирмы Отто, приобрели небольшую мастерскую близ Штутгарта и начали работать над своим проектом.

Первые двигатели внутреннего сгорания были одноцилиндровыми, и, для того чтобы увеличить мощность двигателя, обычно увеличивали объём цилиндра. Потом этого стали добиваться увеличением числа цилиндров. В конце XIX века появились двухцилиндровые двигатели, а с начала XX столетия стали распространяться четырёхцилиндровые. Аугуст Вильгельм Майбах

Впервые в мире моряк русского флота капитан И.С. Костович в 1879 г. в военных целях разработал бензиновый двигатель для дирижабля. Это был двигатель внутреннего сгорания на жидком топливе, установленный на дирижабле, мощностью 80 л.с. Двигатель характеризовался удельным весом 3 кг/л.с., что даже по современным достижениям довольно высокий показатель.

Конструкция ДВС

1 – шкив коленчатого вала; 2 – ремень привода генератора; 3 – передняя манжета коленчатого вала; 4 – цепь привода распределительного вала; 5 – тарелка пружины; 6 – направляющая втулка; 7 – клапан; 8 – внутренняя пружина; 9 – наружная пружина; 10 – пружина рычага; 11 – регулировочный болт; 12 – рычаг привода клапана; 13 – распределительный вал; 14 – крышка маслозаливной горловины; 15 – крышка головки блока цилиндров; 16 – свеча зажигания; 17 – головка блока цилиндров; 18 – маховик; 19 – задняя манжета коленчатого вала; 20 – датчики давления масла; 21 – поршень; 22 – указатель уровня масла; 23 – маслосливная пробка; 24 – шатун; 25 – поддон картера; 26 – валик привода вспомогательных агрегатов; 27 – коленчатый вал.

Двигатели внутреннего сгорания легковых автомобилей подразделяют на два вида. ПоршневыеРоторные роторный двигатель Mazda- RX-8

Принцип работы четырёхтактного двигателя применяемого в автомобилях. 1-ый такт – Поршень, двигаясь в нижнею мёртвую точку всасывает горючею смесь через впускной клапан. 2-ой такт – Двигаясь в верхнею мёртвую точку поршень сжимает горючею смесь, и поджигают от свечи. 3-ий такт – При сгорании смеси образуется давление и толкает поршень в нижнею мёртвую точку. 4-ый такт – Открывается выпускной клапан, и поршень выталкивает отработанную смесь. Из всех 4-ёх тактов только 3-ий такт считается рабочим.

Применение ДВС

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.

Применение в различных отраслях хозяйства 1. Коммунальное хозяйство. 2. Дорожная и строительная индустрия. 3. Водный транспорт. 4. Безрельсовый транспорт. 5. Железнодорожный транспорт. 6. Сельское хозяйство. 7. Рыбная промышленность. 8. Лесная промышленность. 9. Нефтяная и газовая промышленность. 10. Электростанции предприятий связи. 11. Аварийные агрегаты. 12. Механизмы военной техники.

Экологические проблемы

Выхлопные газы (или отработавшие газы) – основной источник токсичных веществ двигателя внутреннего сгорания – это неоднородная смесь различных газообразных веществ с разнообразными химическими и физическими свойствами, состоящая из продуктов полного и неполного сгорания топлива, избыточного воздуха, аэрозолей и различных микропримесей (как газообразных, так и в виде жидких и твердых частиц), поступающих из цилиндров двигателей в его выпускную систему. В своем составе они содержат около 300 веществ, большинство из которых токсичны.

Состав выхлопных газов Компоненты выхлопного газа Содержание по объему, % Примечание Двигатели бензиновыедизели Азот74,0 - 77,076,0 - 78,0нетоксичен Кислород0,3 - 8,02,0 - 18,0нетоксичен Пары воды3,0 - 5,50,5 - 4,0нетоксичны Диоксид углерода5,0 - 12,01,0 - 10,0нетоксичен Оксид углерода0,1 - 10,00,01 - 5,0токсичен Углеводороды неканцерогенные 0,2 - 3,00, ,5токсичны Альдегиды0 - 0,20, ,009токсичны Оксид серы0 - 0, ,03токсичен Сажа, г/м30 - 0,040,01 - 1,1токсична Бензопирен, мг/м30,01 - 0,02до 0,01канцероген

Смог

Загрязнение воздуха подвижными источниками транспорта происходит в результате сжигания топлива. Химический состав выбросов зависит от вида и качества топлива, способа сжигания в двигателе и его технического состояния. Отработавшие газы бензинового двигателя с неправильно отрегулированным зажиганием и карбюратором содержат оксид углерода в количестве, превышающем норму в 2-3 раза. Наиболее неблагоприятными режимами работы являются малые скорости и "холостой ход" двигателя. Транспортные средства для своей работы используют, в основном, топливо, получаемое из нефти. В состав органической массы нефтяного топлива входят: углерод, водород, кислород, азот и сера.

Презентации для школы Контакты: Сайт: