Двигатели внутреннего сгорания

Теоретической основой ДВС служит идеальный термодинамический цикл преобра­зования теплоты в механическую работу, предложен­ный французским инженером Сади Карно в 1824 г.

Первыми работоспособными д.в.с. считают­ся двигатели, работавшие на светильном газе, которые создал Жан-Этьен Ленуар во Франции. Он получил патент в 1860 г

Маленькие двигатели Ленуара (с мощностью по­рядка 0,5-1 кВт) сразу завоевали большую популярность в Ев­ропе, к.п..д. двигателя оценивался на уровне 3%.

Двигателем Ленуара заинтересовался немецкий изобретатель-самоучка, Николаус Аугуст Отто (1832-1891). В 1866 г. ему удалось получить пер­вый патент на усовершенствованный газовый двигатель. В 1867 г. маленький мотор Отто был показан на Всемирной Парижской выставке и получил золотую медаль, несмотря на то, что в экспо­зиции выставки было представлено еще не менее полутора десят­ков газовых двигателей разных изобретателей — моторчик Отто работал экономичнее всех других. Отто со своими партнерами организовал производство двигателей. Успеху фирмы способ­ствовало приглашение двух талантливых немецких инженеров. Их имена известны и сегодня — это были Готлиб Даймлер и Вильгельм Майбах. До сих пор в Германии существуют фирмы и автомобильные заводы, ими организованные.

. В 1883 г. Г. Даймлер. построил четырехтактный двигатель внутреннего сгорания, в котором вместо светильного газа использовалось более компак­тное жидкое топливо — бензин.Горючая смесь в виде паров бензина и воздуха образовывалась в специально разработан­ном им устройстве — карбюраторе.

Вскоре, поставив карбюраторный бензиновый двигатель на повозку, Даймлер построил первый - настоящий автомобиль. В 1891 г. завод Г.Даймлера построил первый в Европе неболь­шой промышленный локомотив автомобильного типа с зубча­той передачей между двигателем и колесами мощностью всего 4 л с. С 1893 г. автомобильный завод Даймлера строил и самоходные рельсовые вагоны — автомотрисы (рель­совые автобусы) для немецких железных дорог.

Дизельные двигатели внутреннего сгорания.В 1897 г немецкий инженер Рудольф Дизель, создал Д.В.С, с самовоспламенением топлива в цилиндре от высокой температуры сжатого воздуха (дизель). Принцип подачи топлива, был глав­ным элементом в изобретении Дизеля. Д.В.С высокого сжатия. Тринклер, сделав заявку в 1899 г., получил патент только в 1904 г. По этому «смешанному» циклу (циклу Тринклера) и работают все современные бескомпрессор­ные дизельные двигатели.

Газотурбинные установки.Одним из первых создателей ГТУ был русский инженер П.Д.Кузьминский. В период с 1894 по 1900 г.г. им была спроектирована и построена ГТУ со сгора­нием топлива при постоянном давлении.

В 1900-1904 гг. была изготовлена ГТУ немецким инженером Штольцем, но в процессе испытаний установка не развивала мощности, необходимой даже для вращения компрессора. В 1906 г. французскими инженерами Арманго и Лемалем был построен ГТУ мощностью 300 кВт, но ее КПД был очень низок.

В 1908 г, русский инженер В.В.Караводин постро­ил ГТУ со сгоранием топлива при постоянном объеме. КПД этой установки не превышал 2,4%.

Литература:

1. Тепловозные двигатели внутреннего сгорания А.Э. Симсон и др., М., Транспорт – 1987 .

2. Локомотивные энергетические установки. Под редакцией А.И. Володина. Москва, Желдориздат.2002 г.718с.

3. Орлин А.С., Круглов М.Г. Двигатели внутреннего сгорания, Устройство и работа поршневых и комбинированных двигателей. М., Машиностроение – 1980 г.

4. Тепловой расчет поршневых двигателей/ Учебное пособие по дисциплине «ЛЭУ» М.О.Мусабеков. Алматы, 2006г.

Контрольные вопросы:

1. Кем икогда была изобретена паровая машина простого действия?

2. Какая единица измерения названа в честь Джеймса Уатта?

3.Кем икогда была изобретена первая работоспособная паровая турбина.

4. Кем икогда был создан первый двухтактный работоспособный ДВС на газе?

5. Кто изобрёл первый четырехтактный двигатель на газе?

6. Кто изобрёл первый карбюратор?

7. Кем и когда был создан первый четырехтактный ДВС

на жидком топливе (бензине).

8. Кем и когда предложен метод теплового расчета рабочего цикла ДВС?

9. На каком транспортном сред­стве был впервые использован дизель?

10. Когда появились ГТУ, и кто был одним из первых его создателей?

11. Чем определяется энергетическая эффективность транспортного средства?

12.Накакие основные группы разделены тепловые энергетические установки.

Приведите схемы тепловых двигателей.