Совет 1: Какие бывают двигатели

На сегодняшний день технологии шагнули далеко вперед и превратили примитивные двигатели в мощный суперсовременный агрегат. На рынке представлены различные виды двигателей и каждый из них обладает своими особенностями. Какими же бывают эти современные устройства и что они собой представляют?

Первые двигатели



Первым двигателем стало обычное водяное колесо, к которому крепили деревянные лопасти и опускали в реку, где течение воды запускало его в безостановочное движение. С помощью различных механизмов, прикрепленных к такому водяному двигателю, крестьяне мололи зерно, орошали поля, ковали сталь и выполняли другие необходимые работы. Изобретатель данного двигателя остался неизвестным, однако водосиловые установки применялись в Индии еще за тысячу лет до н.э.

Первый гидравлический двигатель в виде деревянного колеса размещали нижней частью в водяном потоке – такие конструкции называли нижнебойными.


Немного позднее были изобретены и ветряные двигатели, представлявшие собой небольшое колесо с огромными деревянными крыльями, вращающимися под порывами ветра. Данные устройства использовали для приведения в движение мельничных жерновов, поэтому их строили на холмах и открытых пространствах, чтобы максимально увеличить силу воздействия ветра на двигатель. Сегодня такие двигатели преобразовывают энергию ветра в электричество за счет ветрогенераторных установок.

Развитие двигателей



В отличие от водяных и ветряных двигателей, которые зависят от действий природы, их «наследники» - паровые двигатели, являются более независимыми. Они работают за счет нагревания котла с водой, которая после закипания превращается в пар, который заставляет механизмы двигаться. Паровой двигатель позволил начать работать паровозам, пароходам, паровым станкам и многим другим механическим устройствам.

С изобретением парового двигателя начала развиваться промышленность, однако он требовал слишком много топлива и был слишком громоздким.


Со временем паровой двигатель сменил двигатель внутреннего сгорания, топливо которого сгорало не в печи, а в самом агрегате. Это изобретение отличалось от своих предшественников экономичностью, мощностью и отсутствием тяжелого котла. Кроме этого, двигатели внутреннего сгорания работают на бензине и керосине.

И, наконец, венцом двигателестроения стал реактивный двигатель, изобретенный известными инженерами-конструкторами из Великобритании. Он преобразовывал внутреннюю энергию топлива в кинетическую энергию, создавая силу тяги, необходимую для движения. Данный вид двигателя стал первым турбореактивным авиационным агрегатом, благодаря которому в небо поднялся первый реактивный самолет.

Совет 2: Какие бывают двигатели внешнего сгорания

В повседневной деятельности человеку чаще всего приходится сталкиваться с двигателями внутреннего сгорания. Бензиновые и дизельные моторы получили широкое распространение в автомобилестроении. Но существует также особый класс энергетических установок, имеющих общее название двигателей внешнего сгорания.

Двигатели внешнего сгорания



В двигателях внешнего сгорания процесс сжигания топлива и источник теплового воздействия отделены от рабочей установки. К данной категории обычно относят паровые и газовые турбины, а также двигатели Стирлинга. Первые прототипы подобных установок были сконструированы более двух веков назад и применялись на протяжении почти всего XIX столетия.

Когда для бурно развивающейся промышленности понадобились мощные и экономичные энергетические установки, конструкторы придумали замену взрывоопасным паровым двигателям, где рабочим телом был находящийся под большим давлением пар. Так появились двигатели внешнего сгорания, получившие распространение уже в начале XIX столетия. Только через несколько десятков лет им на смену пришли двигатели внутреннего сгорания. Стоили они существенно дешевле, что и определило их широкое распространение.

Но сегодня конструкторы все пристальнее присматриваются к вышедшим из широкого употребления двигателям внешнего сгорания. Это объясняется их преимуществами. Главное достоинство состоит в том, что такие установки не нуждаются в хорошо очищенном и дорогом топливе.
Двигатели внешнего сгорания неприхотливы, хотя до сих пор их постройка и обслуживание обходятся достаточно дорого.


Двигатель Стирлинга



Один из самых известных представителей семейства двигателей внешнего сгорания – машина Стирлинга. Она была придумана в 1816 году, неоднократно совершенствовалась, но впоследствии на долгое время была незаслуженно забыта. Теперь же двигатель Стирлинга получил второе рождение. Его с успехом используют даже при освоении космического пространства.

Работа машины Стирлинга основана на замкнутом термодинамическом цикле. Периодические процессы сжатия и расширения здесь идут при разных температурах. Управление рабочим потоком происходит посредством изменения его объема.
Двигатель Стирлинга может работать в качестве теплового насоса, генератора давления, устройства для охлаждения.


В данном двигателе при низкой температуре идет сжатие газа, а при высокой – его расширение. Периодическое изменение параметров происходит за счет использования особого поршня, имеющего функцию вытеснителя. Тепло к рабочему телу при этом подводится с внешней стороны, через стенку цилиндра. Эта особенность и дает право машине Стирлинга называться двигателем внешнего сгорания.
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500