Жылу қозғалтқыштары туралы мәлімет
Жылу қозғалтқыштарының пәк-і, жылу қозғалтқыштарының қолданылуы.
Іштен жанатын қозғалтқыш
Ең көп таралған бірі жылу қозғалтқыштар — ішкі жану қозғалтқышы (ІЖҚ) бар екі нұсқада: түрінде бензин ДВС және дизель
Бензиндік ІЖҚ жұмыс істейді сұйық горючем (бензинде, керосинде және т. б.) немесе жанармай отында жұмыс істейтін (сохраняемом » усатом түріндегі болат баллондарда) . Бүгін жобаланады ДВС ретінде жанғыш пайдаланылатын болады сутегі
Негізгі бөлігі ДВС — бір немесе бірнеше цилиндрлер, ішінде жүреді жағу отын. Осыдан, айта атауы қозғалтқыштың
Цилиндр ішіндегі қозғалатын поршені металл Итакан, опоясанный пружинящими сақиналармен, Ферроқоспалардың газдар пайда болған отын жанған кезде, аралық между поршнем және қабырғалары цилиндр. Пордвень жабдықталған металл өзегі саусақпен, ол біріктіреді поршень бастап шатуном. Соңғы деп хабарлайды қозғалысы поршень коленчатому білігіндегі. Жоғарғы бөлігі цилиндр хабарланады екі клапандармен. Бірі арқылы клапандар — впускной — шағым жанғыш қоспасы арқылы басқа бітіру — жану өнімдері жойылады. Осы жерде орналастырылады шам құрылғы жағу үшін жанғыш қоспасы арқылы электр ұшқын
Неғұрлым кең тараған техникасы алды төрт тактылы ДВС
1-ші такт — впуск (сіңірілуі) . Ашылады впускной клапан. Поршень, төмен қарай жылжи отырып, засасывает цилиндрге жанғыш қоспа
2-ші такт қысу. Впускной клапан жабылады. Поршень, жоғарыға қарай жылжи отырып, сжимает жанғыш қоспасы қысу кезінде қызады
3-ші такт жұмыс барысы. Қоспасы поджигается электр искрой шамдар. Күші қысым газдар (қызған жану өнімдері) итеріп поршень төмен. Қозғалысы поршень беріледі коленчатому, білік білік бұрылады, және, осылайша, пайдалы жұмыс жасалады. Келтіріп және расширяясь, жану өнімдері салқындатылады, қысым цилиндрде құлайды дерлік атмосфералық қысымға дейін
4-ші такт шығару (пайдаланған газында) . Ашылады бітіру клапан, пайдаланылған жану өнімдері выбрасываются арқылы глушитель атмосфераға
Төрт тактов тек бір — үшінші — болып табылады жұмыс. Сондықтан, қозғалтқыш жабдықтайды маховиком (инерционным қозғалтқышы бар, запасающим энергия) , оның есебінен иінді білік айналады ішінде қалған тактов
Дизель — басқа түрі-ДВС. Тұтану оның жасалған кезде впрыскивании отын ауа, алдын-ала қысылған поршнем және, демек, жоғары температураға дейін қыздырылған. Бұл негізгі айырмашылығы дизель әдеттегі бензин қозғалтқыш ішкі жану. Бірінші дизельді қозғалтқыш салынды 1897 жылы неміс ғалымы Рудольф Дизельмен (1858-1913) , аты мен аталады
Жылу қозғалтқыштары
Пайдалануға ішкі энергия — бұл жасауға есебінен оған пайдалы, яғни айналдыруға ішкі энергиясын механикалық энергияға. В простейшем тәжірибесі, ол мынада: шыны түтікке құяды аздап су жеткізеді, оның қайнау (әрі пробирка бастапқыда жабық тығынмен) , тығын қысыммен пайда болған бу жоғары көтеріледі және секіріп шығады. Басқа сөздермен айтқанда, энергия отын ауысады ішкі энергиясын, бу, бу, расширяясь жасайды, выбивая тығынды. Сондықтан ішкі энергиясы бу айналады кинетикалық энергиясын тығындар
Егер пробиркаға деген берік металл цилиндрі бар, ал тығынды поршнем, ол тығыз іргелес қабырғалары цилиндр және қабілетті еркін, олардың бойымен, онда қолыңыздан қарапайым жылу қозғалтқышы
Жылу қозғалтқыштары деп атайды машиналар, олардың ішкі энергиясы отын айналады механикалық энергиясын
Қазақстан тарихы (жылу машиналарының кетеді алыс өткен. Дейді, тағы екі жарым мың жыл бұрын III ғасырда біздің заманымызға дейін ұлы грек механигі және математик Архимед салып зеңбірек, ол стреляла көмегімен буды. Сурет зеңбіректер Архимед және оның сипаттамасы табылған соң 18 ғасырлар айбынды ақын ұлы итальяндық ғалым, инженер және суретші Леонардо да Винчи
Сол стреляла бұл зеңбірек? Бір ұшы оқпанның қатты нагревали отта. Содан кейін нагретую бөлігі, оқпан наливали су. Су лезде испарялась және превращалась қр пар. Жұп, расширяясь, күшпен және тықырды выбрасывал ядросы. Біз үшін қызық осында, яғни оқпанды зеңбіректер болмен цилиндр, оған қалай поршень скользило ядро
Шамамен үш ғасырлар бойы кейінірек Александрияда — мәдени және бай қала африка жағалауындағы Жерорта теңізі өмір сүрген және жұмыс істеген көрнекті ғалымы Герон, оның тарихшылар деп атайды Героном Александрийским. Герон қалдырды бірнеше шығармалар, дошедших бізге дейін, ол сипатталған әр түрлі машиналар, аспаптар, тетіктер, белгілі сол заманда
Шығармаларында Герона бар сипаттамасы қызықты аспап, ол қазір деп атайды Героновым шармен. Ол білдіреді полый темір шар бекітілген, сондықтан мүмкін айналатын айналасындағы көлденең ось бойынша орнатылады. Жабық қазанды қайнаған сумен жұп телефон тұтқасы түседі, шар, шара, ол вырывается арқылы сыртқа иілген түтік, бұл ретте шар приходит во айналуы. Ішкі энергиясы бу айналады механикалық энергияға айналу шара. Геронов шар — бұл кейпін қазіргі заманғы реактивті қозғалтқыштардың
Сол уақытта өнертабыс Герона емес тапты және қолдану ғана қалды ермек. Өтті 15 ғасырлар. Заманында жаңа гүлденіп, ғылым мен техника, қошеметтеген кезеңінен кейін орта ғасыр, пайдалану туралы ішкі энергиясын бу ойланады Леонардо да Винчи. Оның айбынды ақын бар бірнеше суреттер бейнеленген цилиндр және поршень. Астында поршнем цилиндрде орналасқан су, ал цилиндр қыздырылады. Леонардо да Винчи ұйғарған, бұл нәтижесінде пайда болған судың қайнау бу, расширяясь және увеличиваясь көлемде болады искать выход және итеру поршень жоғары. Кезінде өз қозғалысының жоғары поршень еді жасауға пайдалы жұмысты басқаша атынан өзіне қозғалтқыш энергияны бу, Джованни Бранка, ол » ғасыр ршсе ұлы Леонардо. Бұл дөңгелегі лопатками, екінші күшпен ударяла ағысы бу, соның арқасында доңғалақ начинало айналатын. Мәні бойынша, бұл бірінші бу турбинасы
XVII-XVIII ғасырларда үстінен өнертабысы бу машинасының жұмыс істеді ағылшындар Томас Севери (1650-1715) және Томас Ньюкомен (1663-1729) , француз Дени Папен (1647-1714) , орыс ғалымы Иван Иванович Ползунов (1728-1766) және басқа да көптеген
Папен салып, цилиндр, онда жоғары және төмен еркін перемещался поршень. Поршень байланысты болды тросом, перекинутым арқылы блок, жүгі бар, ол артынан поршнем сондай-ақ, көтерілген және түспейді. Бойынша ой Папена, поршень болады байланыстыруға қандай да бір машинаның, Мысалы су сорғымен еді жүктеу суға. Төменгі откидывающуюся бөлігі цилиндр насыпали оқ-дәрі, содан кейін поджигали. Пайда болған газдар ұмтыла отырып емес, толкали поршень жоғары. Кейін цилиндр және поршень сыртқы жағынан обливали диодной сумен. Газдарды цилиндрде охлаждались, және олардың қысым поршень уменьшалось. Поршень әсерінен өз салмағының және сыртқы атмосфералық қысымның төмен түспейді, көтеру кезінде жүкті. Қозғалтқыш қылмыстарды пайдалы. Практикалық мақсаттар үшін, ол годился: тым күрделі болды технологиялық циклі оның жұмыстары (ойпаң жерлерді құммен толтыру және поджигание оқ-дәріні, сумен құю, Және бұл бүкіл қозғалтқыштың жұмыс!) . Сонымен қатар, қолдану мұндай қозғалтқыш болды емес қауіпсіз
Алайда болмайды усмотреть бірінші машинада Палена шегін қазіргі заманғы іштен жану қозғалтқышының
Өзінің жаңа қозғалтқышта Папен орнына оқ-дәріні пайдаланған суды. Оның наливали цилиндрге астына поршень, ал цилиндр разогревали төменнен. Пайда болған бу қозғаған поршень. Содан кейін цилиндр охлаждали, және онда сақталып тұрған жұп конденсировался — қайтадан превращался суға. Поршень жағдайда порохового қозғалтқыштың әсерінен өзінің салмағының және атмосфералық қысым төмен түспейді. Бұл қозғалтқыш жұмыс істеген жақсы пороховой, бірақ елеулі практикалық қолдану, сондай-ақ малопригоден: керек құрылымы мен құдықтарына жіберуге от беруге салқындатылған суды күте жұп сконденсируется, жауып тастауға суға және т. б.
Барлық осы кемшіліктер байланысты болды, өйткені бу дайындау үшін қажетті қозғалтқыштың жұмыс сахнаның өзінде цилиндрде
Ал егер цилиндр кіргізіп қазірдің өзінде дайын жұп, алынған, мысалы, жеке қазандықта? Сонда жеткілікті болар еді кезекпен кіргізіп цилиндрге онда жұп болса, онда салқындатылған су, және қозғалтқыш жұмыс істеген еді үлкен жылдамдықпен және аз отын
Бұл туралы догадался современник Дени Палена ағылшын Томас Севери құрған лицензиялы бу сорғы суды айдау үшін шахтадан. Оның машинасында дайындауды бу дамыды тыс цилиндр — қазандықтағы
Артынан Севери бу машинасын (сондай-ақ лайықталған үшін суды айдайтын шахта) сконструировал ағылшын ұста Томас Ньюкомен. Ол шебер пайдаланды жатқан көп болды придумано оған дейін. Ньюкомен алды цилиндр с поршнем Папена, бірақ жұп көтеру үшін поршень получал, Севери, жеке қазандықтағы
Машина Ньюкомена және оның орнатылса не істеуім жұмыс істеді прерывисто — екі жұмыс ходами поршень болатын үзіліс. Биіктігі ол төрт-бес қабатты үй, және, демек, тек қана <прожорлива>: елу жылқы әрең-әрең успевали подвозить оған отын. Қызмет көрсетуші персонал тұрды екі адам от жағушы үздіксіз подбрасывал көмір <ненасытную ауыз қуысы> оттықты, ал механик басқарған крандармен, впускающими пар және суық суды цилиндрге
Қажет болды, тағы 50 жыл бұрын салынған әмбебап бу қозғалтқыш. Бұл Ресей, бірі-шалғай, оның маңын — Алтайда, онда жұмыс істеді данышпан орыс өнертапқыш, солдат ұлы Иван Ползунов.
Ползунов салып, өз <огнедействующую машинаға> бір барнаульских зауыттар. Бұл өнертабыс болды іспен оның өмірі мен, әрине, бағасы, оған өмір сәуір 1763 жылы Ползунов аяқтап, есеп айырысулар және береді қарауына. Айырмашылығы бу сорғылардың Севери және Ньюкомена, Ползунов білген және кемшіліктер олардың анық осознавал, бұл жоба әмбебап машиналар үздіксіз әрекет. Машина қомақты арналған үрлегіш мехов, нагнетающих ауа балқыту пештері. Оның басты ерекшелігі қандай жұмыс вал качался үздіксіз, бос үзіліс. Бұл қол жетіп келген еді деп Ползунов предусмотрел орнына бір Цилиндр ретінде бұл машинада Ньюкомена, екі кезекпен жұмыс істейтін. Әзірге бір цилиндрде поршень әсерінен бу көтерілген жоғары, басқа жұп конденсировался, және поршень шел төмен. Екі поршень байланысты болды бір жұмысшы білік, олар кезекпен поворачивали онда бір болса, онда басқа тараптар. Жұмыс барысы машиналар жүзеге асырылды есебінен емес атмосфералық қысым, Ньюкомена, ал арқасында бу ма
Көктемде 1766-жылдың оқушылары Ползунов, бір апта өткен соң, ол қайтыс болғаннан кейін (ол қайтыс болды-38 жаста) , бастан асады. Ол жұмыс істеді ішінде 43 тәулік апарған қозғалысқа мехи үш балқыту пештерінің. Содан кейін қазандық ағып берді; тері, оның обтянуты поршеньдері (азайту үшін саңылау қабырғасы цилиндр және поршнем) , истерлась және машина тоқтады мәңгі. Көп онымен айналысқан жоқ
Жасаушы басқа әмбебап бу қозғалтқыш, ол кеңінен болды ағылшын механик Джеймс Уатт (1736-1819) . Жұмыс істей отырып жетілдірумен машиналар Ньюкомена, ол 1784 жылы салынған қозғалтқыш, ол годился үшін кез келген қажеттілік. Өнертабыс Уатта қабылданды алақай. Неғұрлым дамыған Еуропа елдерінде қол еңбегі » фабрикаларында және зауыттарда көбірек заменялся машиналары. Әмбебап қозғалтқыш болды қажет өндіру, және ол құрылды
Қозғалтқыштағы Уатта қолданылған деп аталатын кривошипті-шатунді механизмді тазарту механизмі, преобразовывающий қайтарымды-үдемелі қозғалыс кезінде поршень айналмалы қозғалыс дөңгелектері
Қазірдің өзінде, содан кейін болды придумано <қос қолданысқа> машиналары: бағыттай отырып, кезекпен жұп болса астына поршень, онда жоғарыдан поршень, Уатт айналдырды екеуі де оның барысы (жоғары және төмен) жұмыс. Машина болды екен. Жұп жоғарғы және төменгі бөліктері цилиндр направлялся арнайы парораспределительным механизмі, ол нәтижесінде жетілдірілген және аталды <золотником>
Содан кейін Уатт тұжырымға міндетті емес, барлық уақытта, әзірге поршень қозғалады, беруге цилиндрге бу. Жеткілікті впустить цилиндрге қандай да бір порцияға бу беру және хабарлау поршню қозғалыс, ал әрі қарай бұл жұп бастайды кеңейіп, жылжытуға поршень » шеткі. Бұл жасаған машинаны экономичней: кем болатын бу, аз расходовалось отын
Бүгін ең көп таралған бірі жылу қозғалтқыштар — ішкі жану қозғалтқышы (ІЖҚ) . Оны белгілейді автомобильдер, кемелер, тракторлар, моторлы қайықтар және т. б. бүкіл әлемде қорында жүздеген миллион мұндай қозғалтқыштар. Екі типті іштен жану — бензиндік ІЖҚ және дизель (қараңыз: іштен жанатын Қозғалтқыш)
Бағалау үшін жылу қозғалтқыштың білу маңызды қандай бөлігін энергиясын выделяемую отынмен, ол айналдырады пайдалы. Көбірек бұл бөлігі энергия, двигатель үнемді
Үшін сипаттамалары үнемділік ұғымы енгізіледі пайдалы әрекет коэффициентін (ПӘК)
Жылу двигателінің ПӘК-і — қатынасы бөлігіне энергияның бардым жасауға пайдалы қозғалтқыш жұмысының барлық энергия отын жанған кезде бөлініп
Бірінші дизель (1897 ж.) болған ПӘК-і 22% — ға өсті. Бу машинасы Уатта (1768 ж) — 3-4%, заманауи стационарлық дизель бар ПӘК 34-44%