Результаты исследовательской деятельности группы в проекте "Вместо сердца пламенный мотор" — различия между версиями

Материал из НГПУ им. К.Минина
Перейти к: навигация, поиск
(→‎Результаты проведённого исследования)
(→‎Результаты проведённого исследования)
Строка 20: Строка 20:
 
==Результаты проведённого исследования==
 
==Результаты проведённого исследования==
  
−
Двигатели внутреннего сгорания
+
Классификация ДВС
−
В настоящее время существует большое количество устройств, использующих тепловое расширение газов. К таким устройствам относится карбюраторный двигатель, дизели, турбореактивные двигатели и т.д.
+
−
Тепловые двигатели могут быть разделены на две основные группы:
+
  
−
Двигатели с внешним сгоранием - паровые машины, паровые турбины, двигатели Стирлинга и т.д.
 
−
Двигатели внутреннего сгорания. В качестве энергетических установок автомобилей наибольшее распространение получили двигатели внутреннего сгорания, в которых процесс сгорания
 
−
топлива с выделением теплоты и превращением ее в механическую работу происходит непосредственно в цилиндрах. На большинстве современных автомобилей установлены двигатели внутреннего сгорания.
 
−
Наиболее экономичными являются поршневые и комбинированные двигатели внутреннего сгорания. Они имеют достаточно большой срок службы, сравнительно небольшие габаритные размеры и массу. Основным недостатком этих двигателей следует считать возвратно-поступательное движение поршня, связанное с наличием кривошатунного механизма, усложняющего конструкцию и ограничивающего возможность повышения частоты вращения, особенно при значительных размерах двигателя.
 
−
А теперь немного о первых ДВС. Первый двигатель внутреннего сгорания (ДВС) был создан в 1860 г. французским инженером Этвеном Ленуаром, но эта машина была еще весьма несовершенной.
 
−
В 1862 г. французский изобретатель Бо де Роша предложил использовать в двигателе внутреннего сгорания четырехтактный цикл:
 
  
−
всасывание;
+
Как было выше сказано, в качестве энергетических установок автомобилей наибольшее распространение поучили ДВС, в которых процесс сгорания топлива с выделением теплоты и превращением ее в механическую работу происходит непосредственно в цилиндрах. Но в большинстве современных автомобилей установлены двигатели внутреннего сгорания, которые классифицируются по различным признакам:
  
−
сжатие;  
+
По способу смесеобразования - двигатели с внешним смесеобразованием, у которых горючая смесь приготовляется вне цилиндров (карбюраторные и газовые), и двигатели с внутренним смесеобразованием (рабочая смесь образуется внутри цилиндров) - дизели;
  
−
горение и расширение;  
+
По способу осуществления рабочего цикла - четырехтактные и двухтактные;
  
−
выхлоп.
+
По числу цилиндров - одноцилиндровые, двухцилиндровые и многоцилиндровые;
  
−
Эта идея была использована немецким изобретателем Н.Отто, построившим в 1878 г. первый четырехтактный двигатель внутреннего сгорания. КПД такого двигателя достигал 22%, что превосходило значения, полученные при использовании двигателей всех предшествующих типов.
+
По расположению цилиндров - двигатели с вертикальным или наклонным
−
Быстрое распространение ДВС в промышленности, на транспорте, в сельском хозяйстве и стационарной энергетике была обусловлена рядом их положительных особенностей.
+
 
−
Осуществление рабочего цикла ДВС в одном цилиндре с малыми потерями и значительным перепадом температур между источником теплоты и холодильником обеспечивает высокую экономичность этих двигателей. Высокая экономичность - одно из положительных качеств ДВС.
+
расположением цилиндров в один ряд, V-образные с расположением цилиндров под углом (при расположении цилиндров под углом 180 двигатель называется двигателем с противолежащими цилиндрами, или оппозитным);
−
Среди ДВС дизель в настоящее время является таким двигателем, который преобразует химическую энергию топлива в механическую работу с наиболее высоким КПД в широком диапазоне изменения мощности. Это качество дизелей особенно важно, если учесть, что запасы нефтяных топлив ограничены.
+
 
−
К положительным особенностям ДВС стоит отнести также то, что они могут быть соединены практически с любым потребителем энергии. Это объясняется широкими возможностями получения соответствующих характеристик изменения мощности и крутящего момента этих двигателей. Рассматриваемые двигатели успешно используются на автомобилях, тракторах, сельскохозяйственных машинах, тепловозах, судах, электростанциях и т.д., т.е. ДВС отличаются хорошей приспособляемостью к потребителю.
+
По способу охлаждения - на двигатели с жидкостным или воздушным
−
Сравнительно невысокая начальная стоимость, компактность и малая масса ДВС позволили широко использовать их на силовых установках, находящих широкое применение и имеющих небольшие размеров моторного отделения.
+
 
−
Установки с ДВС обладают большой автономностью. Даже самолеты с ДВС могут летать десятки часов без пополнения горючего.
+
охлаждением;
−
Важным положительным качеством ДВС является возможность их быстрого пуска в обычных условиях. Двигатели, работающие при низких температурах, снабжаются специальными устройствами для облегчения и ускорения пуска. После пуска двигатели сравнительно быстро могут принимать полную нагрузку. ДВС обладают значительным тормозным моментом, что очень важно при использовании их на транспортных установках.
+
 
−
Положительным качеством дизелей является способность одного двигателя работать на многих топливах. Так известны конструкции автомобильных многотопливных двигателей, а также судовых двигателей большой мощности, которые работают на различных топливах - от дизельного до котельного мазута.
+
По виду применяемого топлива - бензиновые, дизельные, газовые и
−
Но наряду с положительными качествами ДВС обладают рядом недостатков. Среди них ограниченное по сравнению, например с паровыми и газовыми турбинами агрегатная мощность, высокий уровень шума, относительно большая частота вращения коленчатого вала при пуске и невозможность непосредственного соединения его с ведущими колесами потребителя, токсичность выхлопных газов, возвратно-поступательное движение поршня, ограничивающие частоту вращения и являющиеся причиной появления неуравновешенных сил инерции и моментов от них.
+
 
−
Но невозможно было бы создание двигателей внутреннего сгорания, их развития и применения, если бы не эффект теплового расширения. Ведь в процессе теплового расширения нагретые до высокой температуры газы совершают полезную работу. Вследствие быстрого сгорания смеси в цилиндре двигателя внутреннего сгорания, резко повышается давление, под воздействием которого происходит перемещение поршня в цилиндре. А это-то и есть та самая нужная технологическая функция, т.е. силовое воздействие, создание больших давлений, которую выполняет тепловое расширение, и ради которой это явление применяют в различных технологиях и в частности в ДВС.
+
многотопливные ;
 +
 
 +
По степени сжатия. В зависимости от степени сжатия различают двигатели высокого (E=12...18) и низкого (E=4...9) сжатия;
 +
 
 +
По способу наполнения цилиндра свежим зарядом:
 +
 
 +
а) двигатели без наддува, у которых впуск воздуха или горючей смеси
 +
 
 +
осуществляется за счет разряжения в цилиндре при всасывающем ходе
 +
 
 +
поршня;
 +
 
 +
б) двигатели с наддувом, у которых впуск воздуха или горючей смеси в
 +
 
 +
рабочий цилиндр происходит под давлением, создаваемым компрессором, с
 +
 
 +
целью увеличения заряда и получения повышенной мощности двигателя;
 +
 
 +
По частоте вращения: тихоходные, повышенной частоты вращения,
 +
 
 +
быстроходные;
 +
 
 +
По назначению различают двигатели стационарные, автотракторные,
 +
 
 +
судовые, тепловозные, авиационные и др.
  
 
==Вывод==
 
==Вывод==

Версия 13:44, 26 ноября 2012

Авторы и участники проекта

Участники проекта: Студенты изучающие дисциплину «Введение в профессию».Основы ДВС.

Тема исследования группы

Виды Двигателей Внутреннего Сгорания.

Проблемный вопрос (вопрос для исследования)

Какие виды ДВС существуют? В чем достоинства и недостатки каждого из них?

Гипотеза исследования

Мы предполагаем, что Дизельные двигатели обеспечивает лучшую работу, чем бензиновые двигатели.

Цели исследования

Ознакомиться с этапами развития ДВС.

Результаты проведённого исследования

Классификация ДВС


Как было выше сказано, в качестве энергетических установок автомобилей наибольшее распространение поучили ДВС, в которых процесс сгорания топлива с выделением теплоты и превращением ее в механическую работу происходит непосредственно в цилиндрах. Но в большинстве современных автомобилей установлены двигатели внутреннего сгорания, которые классифицируются по различным признакам:

По способу смесеобразования - двигатели с внешним смесеобразованием, у которых горючая смесь приготовляется вне цилиндров (карбюраторные и газовые), и двигатели с внутренним смесеобразованием (рабочая смесь образуется внутри цилиндров) - дизели;

По способу осуществления рабочего цикла - четырехтактные и двухтактные;

По числу цилиндров - одноцилиндровые, двухцилиндровые и многоцилиндровые;

По расположению цилиндров - двигатели с вертикальным или наклонным

расположением цилиндров в один ряд, V-образные с расположением цилиндров под углом (при расположении цилиндров под углом 180 двигатель называется двигателем с противолежащими цилиндрами, или оппозитным);

По способу охлаждения - на двигатели с жидкостным или воздушным

охлаждением;

По виду применяемого топлива - бензиновые, дизельные, газовые и

многотопливные ;

По степени сжатия. В зависимости от степени сжатия различают двигатели высокого (E=12...18) и низкого (E=4...9) сжатия;

По способу наполнения цилиндра свежим зарядом:

а) двигатели без наддува, у которых впуск воздуха или горючей смеси

осуществляется за счет разряжения в цилиндре при всасывающем ходе

поршня;

б) двигатели с наддувом, у которых впуск воздуха или горючей смеси в

рабочий цилиндр происходит под давлением, создаваемым компрессором, с

целью увеличения заряда и получения повышенной мощности двигателя;

По частоте вращения: тихоходные, повышенной частоты вращения,

быстроходные;

По назначению различают двигатели стационарные, автотракторные,

судовые, тепловозные, авиационные и др.

Вывод

Открытие Двигателя внутреннего сгорания оказало большое влияние на развитие многих отраслей промышленности, сельского хозяйства и науки. И пускай проходит эра двигателя внутреннего сгорания, пусть у них есть много недостатков,пусть появляются новые двигатели, не загрязняющие внутреннюю среду и не использующие функцию теплового расширения, но первые еще долго будут приносить пользу людям, и люди через многие сотни лет будут по доброму отзываться о них, ибо они вывели человечество на новый уровень развития, а, пройдя его, человечество поднялось еще выше.

Полезные ресурсы

http://bobrdobr.ru/people/Premio/

Другие документы

Источник — «https://wiki.mininuniver.ru/index.php?title=Результаты_исследовательской_деятельности_группы_в_проекте_%22Вместо_сердца_пламенный_мотор%22&oldid=102203»