Смекни!
smekni.com

Двигатели внутреннего сгорания (стр. 2 из 2)

двух человек: кочегар непрерывно подбрасывал уголь в

<ненасытную пасть> топки, а механик управлял кранами,

впускающими пар и холодную воду в цилиндр.

Понадобилось еще 50 лет, прежде чем был построен

универсальный паровой двигатель. Это произошло в

России, на одной из отдаленных ее окраин - Алтае, где в

то время работал гениальный русский изобретатель,

солдатский сын Иван Ползунов.

Ползунов построил свою <огнедействующую машину> на

одном из барнаульских заводов. Это изобретение было

делом его жизни и, можно сказать, стоило ему жизни, В

апреле 1763 года Ползунов заканчивает расчеты и подает

проект на рассмотрение. В отличие от паровых насосов

Севери и Ньюкомена, о которых Ползунов знал и

недостатки которых ясно осознавал, это был проект

универсальной машины непрерывного действия. Машина

предназначалась для воздуходувных мехов, нагнетающих

воздух в плавильные печи. Главной ее особенностью было

то, что рабочий вал качался непрерывно, без холостых

пауз. Это достигалось тем, что Ползунов предусмотрел

вместо одного Цилиндра, как это было в машине

Ньюкомена, два попеременно работающих. Пока в одном

цилиндре поршень под действием пара поднимался вверх, в

другом пар конденсировался, и поршень шел вниз. Оба

поршня были связаны одним рабочим валом, который они

поочередно поворачивали то в одну, то в другую стороны.

Рабочий ход машины осуществлялся не за счет

атмосферного давления, как у Ньюкомена, а благодаря

работе пара в цилиндрах.

Весной 1766-года ученики Ползунова, спустя неделю

после его смерти (он умер в 38 лет), испытали машину.

Она работала в течение 43 суток и приводила в движение

мехи трех плавильных печей. Потом котел дал течь; кожа,

которой были обтянуты поршни (чтобы уменьшить зазор

между стеннкой цилиндра и поршнем), истерлась, и машина

остановилась навсегда. Больше ею никто не занимался.

Создателем другого универсального парового

двигателя, который получил широкое распространение,

стал английский механик Джеймс Уатт (1736-1819).

Работая над усовершенствованием машины Ньюкомена, он в

1784 году построил двигатель, который годился для любых

нужд. Изобретение Уатта было принято на ура. В наиболее

развитых странах Европы ручной труд на фабриках и

заводах все больше и больше заменялся работой машин.

Универсальный двигатель стал необходим производству, и

он был создан.

В двигателе Уатта применен так называемый

кривошипно-шатунный механизм, преобразовывающий

возвратно-поступательное движение поршня во

вращательное движение колеса.

Уже потом было придумано <двойное действие>

машины: направляя поочередно пар то под поршень, то

сверху поршня, Уатт превратил оба его хода (вверх и

вниз) в рабочие. Машина стала мощнее. Пар в верхнюю и

нижнюю части цилиндра направлялся специальным

парораспределительным механизмом, который впоследствии

был усовершенствован и назван <золотником>.

Затем Уатт пришел к выводу, что вовсе не

обязательно все время, пока поршень движется, подавать

в цилиндр пар. Достаточно впустить в цилиндр какую-то

порцию пара и сообщить поршню движение, а дальше этот

пар начнет расширяться и перемещать поршень в крайнее

положение. Это сделало машину экономичней: меньше

требовалось пара, меньше расходовалось топлива.

Сегодня один из самых распространенных тепловых

двигателей - двигатель внутреннего сгорания (ДВС). Его

устанавливают на автомобили, корабли, тракторы,

моторные лодки и т.д., во всем мире насчитываются сотни

миллионов таких двигателей. Существуют два типа

двигателей внутреннего сгорания - бензиновый ДВС и

дизель (см. Двигатель внутреннего сгорания).

Для оценки теплового двигателя важно знать, какую

часть энергии, выделяемую топливом, он превращает в

полезную работу. Чем больше эта часть энергии, тем

двигатель экономичнее.

Для характеристики экономичности вводится понятие

коэффициента полезного действия (КПД).

КПД теплового двигателя - это отношение той части

энергии, которая пошла на совершение полезной работы

двигателя, ко всей энергии, выделившейся при сгорании

топлива.

Первый дизель (1897 г.) имел КПД 22%. Паровая

машина Уатта (1768 г.) - 3-4%, современный стационарный

дизель имеет КПД 34-44%.