Презентація на тему:
ДВЗ

Підготував: Каннуніков Влад група №96

Історія створення ДВЗ

Ідея створення - Дені Папен (XVII в), французький винахідник Мета - "змусити" пушку робити корисну роботу Історія створення ДВЗ

Замість ствола гармати Д.Папен вирішив поставити вертикальний циліндр з поршнем всередині. До поршню прикріплювали шнур, перекинутий через блоки. Під час випробувань до вільного кінця шнура прив'язували гирю; згодом Папен збирався з'єднати його з поршнем насоса для відкачування води з шахт. У днищі циліндра перебувала висувна поличка, на яку насипався порох, що підпалюється гнотом. При цьому відкривалося вікно, і порохові гази з великою швидкістю виходили назовні. Потім циліндр зовні охолоджували холодною водою, і в ньому створювалося розрідження. Під дією атмосферного тиску поршень опускався вниз, а гиря, прив'язана до кінця сполученого з ним шнура, піднімалася. Перша машина була зруйнована вибухом.

1860 р.– патент на двигатель (двигатель подобен паровой машине, но в цилиндр поступал не пар, а смесь светильного газа с воздухом, поджигаемая искрой КПД – 3-5% Внесок Ленуара в розвиток ДВЗ

Історія ДВЗ - боротьба за підвищення ККД 1862 р. – Бо де Роша запропонував схему робочого циклу 4-тактного двигуна, експериментальної машини будувати не став 1878 р. – Микола Отто створив перший двигун, що працює за 4-тактним циклом. ККД - 22%. Двигунзнайшов застосування в багатьох країнах

Історія ДВЗ - боротьба за підвищення ККД 1885 р. Г.Даймер отримав патент на застосування бензинового двигуна на транспорті і побудував перший автомобіль Двигун Даймер був схожий на 4-тактний двигун Отто, але мав карбюратор - бачок збензином, крізь шар якого відбувалося всмоктування повітря в циліндр. Робоча суміш, що надходила в циліндр, представляла собою суміш повітря і пари бензину

Перший автомобіль Даймера Швидкість – 18 км/год

1 такт 2 такт 3 такт 4 такт ДВЗ – будова та принцип дії

Робота 4-тактного ДВЗ

Двигун Дизеля 1892 р. Дизель отримав патент на двигун, в якому робочий процес відрізнявся тільки рядом особливостей: в циліндрі стискається тільки повітря, причому дуже сильно, від сильного стиснення температура повітря зростає настільки, що при упорскуванні в циліндр палива воно запалюється; утворені гази виробляють робочий хід поршня. Такий двигун здатний працювати без карбюратора і запального пристрою, витрачаючи менше палива, ніж усі відомі до того часу двигуни. Побудований в 1897 р. Двигун працював на гасі та мав ККД - 25%. Його стали називати дизель-мотором або просто двигуном

Дизельні двигуни

Дизельний двигун

Перша парова машина - 1690 г-Дені Папен; вперше описав процес роботи поршневої машини 1711 - машина Ньюкомена З історіі поршньової парової машини

Поршньова машина Ньюкомена

Парова машина Ньюкомена

Парова машина Ньюкомена

Недоліки: низький ККД Робочі ходи поршня розділялися тривалими проміжками Могла приводити в дію тільки насос Парова машина Ньюкомена

1765 р – російський технік Іван Повзунів Машина мала 2 циліндра (коли один з циліндрів сполучався з паровим котлом, в інший впускалася охолоджуюча вода; поршні опускалися під дією атмосферного тиску; коли один поршень опускався, в іншій надходив пар і він піднімався Уатт вніс ряд удосконалень: в одному циліндрі здійснювався впуск пари, в іншому - конденсація; рушійною силою був не атмосферний тиск, а тиск самої пари; ККД парової машини Уатта 3%, потужність 35 кВт Удосконалення машини Ньюкомена

Парова машина Уатта

Парова машина Уатта

Створення парових турбін

Геронова куля

1629 р. – італієць Бранка створив проект колеса з лопаткою. Воно повинно було обертатися, якщо струмінь пари з силою вдаряє по лопатках колеса. Це був перший проект парової турбіни. Геронова куля й колесо Бранка не знайшли застосування, але ідеї, закладені в цих приладах, вплинули на роботи винахідників надалі Створення парових турбін

Турбобудування по суті почалося лише з кінця ХIXв., Коли стала відчуватися потреба в швидкохідному двигуні. Власники вугільних копалень були зацікавлені в новому паровому двигуні, так як для отримання пари можна було використовувати вугілля. 1883 - шведський інженер Лаваль отримав патент на відкриту парову турбіну 1884 англійський інженер Парсонс побудував першу реактивну парову турбіну (у парових турбінах використовувалася кінетична енергія струменя пари) Створення парових турбін

Проти сопла С розташовані лопатки L, укріплені по ободу диска В. Пар, що виходить з сопел потрапляє в канали, утворені лопатками. Тут він втрачає частину своєї енергії, вона йде на приведення диска В разом з валом А в обертальний рух Турбіна Лаваля Створення парових турбін

Недоліки перших парових турбін: Через величезну швидкість струменя пари швидкість обертання диска турбіни була надмірно велика (турбіна потужністю 7,5 кВт мала диск 10-15 см, число обертів - 30 000 вхвилину Створення парових турбін

Створення парових турбін

Переваги ККД – 40% (р=24 МПа, t = 5600С) Вал обертається плавно і рівномірно Займає мало місця Вода, що отримується при конденсації водяної пари дуже чиста Створення парових турбін

Використовуються на потужних теплових електростанціях Основні двигуни на великих судах Турбіни середніх потужностей застосовують для приводу насосів, повітродувок Створення парових турбін

1882 р. – побудований перший в світі літак (А.Ф.Можайський), використовувався двигун – парова машина 1902 р. – літак братів Райт (використовувався бензиновий двигун) Теплові двигуни в авіації

Історія авіації – це історія безперервної боротьби за посилення дальності, висоти, швидкості польоту. Зі збільшенням швидкості польоту збільшується швидкість опору повітря. Збільшення швидкості в 2 рази потребує збільшення потужності двигуна в 8 разів З підйомом на висоту поршневий авіаційний двигун засмоктує менше повітря, тож його потужність зменшується Вирішення проблеми – реактивні двигуни Теплові двигуни в авіації

У реактивних двигунах тілами, що взаємодіють між собою, є струм газу, що витікає з двигуна та сам двигун Теплові двигуни в авіації

Теплові двигуни в авіації

Теплові двигуни в авіації

Теплові двигуни в авіації

Поясни причину руху візку. Куди полетить повітряна куля? Теплові двигуни в авіації

Розгадай ребус і ти зможеш прочитати слова, накреслені на пам'ятнику Уатту, що встановлений на його могилі.

«Збільшив силу людини» Уатт вніс значні удосконалення в парову машину. В його честь названа одиниця потужності - ватт

1. Винахідник парової машини, що отримала широке поширення. 2. Винахідник, який побудував перший чотиритактний газовий двигун 3. Винахідник, який побудував першу парову машину і першу модель двигуна, що спалює паливо під поршнем. 4. Засновник науки про теплові машини 5. Винахідник чотиритактного двигуна внутрішнього згоряння, в якому у попередньо стиснене повітря впорскується пальне 6. Винахідник активної парової турбіни 7. Головний конструктор перших супутників, космічних кораблів 8. Винахідник карбюраторного ДВЗ 9. Винахідник парової машини, що приводила в рух насос 10. Винахідник, який побудував першу в світі парову машину універсальної дії 11. Вчений, який вперше спроектував ракету для міжпланетних повідомлень Кросворд “Вони були першими” Впишіть прізвища вчений, які зробили великий внесок у винахід та удосконалення Теплових двигунів

1. Уатт 2. Отто 3. Папен 4. Карно 5. Дизель 6. Лаваль 7. Королев 9. Даймер 10. Ньюкомен 11. Ползунов 12. Циолковский Кросворд “Вони були першими” Впишіть прізвища вчений, які зробили великий внесок у винахід та удосконалення Теплових двигунів

Класифікація теплових двигунів

Парова машина стаціонарна – 15% Турбореактивний двигун – 20-30% Газотурбинна установка – 25-29% Двигун карбюраторний - 25-30% Дизель тракторний - 28-32% Дизель стаціонарний – 34-44% Парова машина Уатта (1768) – 3-4 % Перший дизель (1867) – 22% Парова турбіна - 25-40% ККД теплових двигунів

ККД теплових двигунів

Негативний вплив теплових машин на навколишнє середовище пов'язаний з дією різних факторів. По-перше, при спалюванні палива використовується кисень з атмосфери, внаслідок чого вміст кисню в повітрі поступово зменшується. По-друге, спалювання палива супроводжується виділенням в атмосферу вуглекислого газу. По-третє, при спалюванні вугілля і нафти атмосфера забруднюється азотними і сірчаними сполуками, шкідливими для здоров'я людини. А автомобільні двигуни щорічно викидають в атмосферу два-три тонни свинцю. Викиди шкідливих речовин в атмосферу-застосуванням теплових двигунів не обмежується. Відповідно до законів термодинаміки виробництво електричної і механічної енергії в принципі не може бути здійснено без відведення в навколишнє середовище значних кількостей теплоти. Це не може не призводити до поступового підвищення середньої температури на землі. Один з напрямків, пов'язаний з охороною навколишнього середовища, це збільшення ефективності використання енергії, боротьба за її економію. Шкода, що завдається навколишньому середовищу

Один із шляхів зменшення забруднення навколишнього середовища-використання в автомобілях замість карбюраторних бензинових двигунів дизелів, в паливо яких не додають сполуки свинцю. Перспективними є розробки автомобілів, в яких замість бензинових двигунів застосовуються електродвигуни або двигуни, що використовують як паливо водень. Зменшення забруднень навколишнього середовища

Оскільки автомобільні двигуни відіграють вирішальну роль у забрудненні атмосфери в містах, то проблема їх удосконалення представляє одну з найбільш актуальних науково-технічних завдань. Один із шляхів зменшення забруднення навколишнього середовища - використання в автомобілях замість карбюраторних бензинових двигунів дизелів, в паливо яких не додають сполуки свинцю. Перспективними є розробки і випробування автомобілів, в яких замість бензинових двигунів застосовують електродвигуни, що живляться від акумуляторів, або двигуни, що використовують як паливо водень. Питання охорони навколишнього середовища дуже важливі для подальшого розвитку теплоенергетики. При використанні твердого палива можливе зменшення викидів - використовувати скрубери, в яких сірка зв'язується вапном або спалювання вугілля у киплячому шарі. Як зменшити забруднення навколишнього середовища