Мы живем в мире машин, и их становится все больше. Машины перевозят людей и грузы, помогают строить дома и дороги, печатают книги и газеты, шьют одежду и обувь, готовят пищу... Что же приводит в действие все машины, что заставляет их двигаться, выполнять нужную работу? Это делает главная часть машины, ее сердце — двигатель.
Но двигатель начинает действовать только тогда, когда к нему прикладываются какие-либо силы, когда он получает энергию и преобразует ее в работу, в движение, которое передается соединенным с двигателем частям машины. Двигатель, на который действует сила текущей воды, называется водяным, или гидравлическим. Двигатель, преобразующий в работу силу ветра, — ветряным. Это самые первые двигатели в истории человечества.
Водяной двигатель в виде насажанного на горизонтальный вал колеса с лопастями, которые поочередно испытывают давление водного потока, и ветродвигатель в виде отдельных лопастей, укрепленных на валу, человек применял очень давно, еще в древние времена, для подачи воды на поля, размола зерна на мельницах, приведения в действие простейших ткацких станков.
Лишь около 300 лет назад люди догадались использовать для двигателей тепловую энергию (теплоту), которая образуется при сгорании топлива — дров, каменного угля, нефти и полученных из нее продуктов (керосина, бензина, дизельного топлива). Такие двигатели назвали тепловыми. Первым из них была паровая машина. В этой машине топливо, сгорающее в топке, нагревало воду, налитую в котел, а горячий пар из котла подавался в закрытый цилиндр то с одного его конца, то с другого. Пар давил на помещенный в цилиндр поршень и двигал его то в одну сторону, то в другую. А поршень передавал движение дальше — различным механизмам машины.
Вслед за паровыми машинами появились двигатели внутреннего сгорания — газовые, бензиновые, дизельные. Их назвали так потому, что топливо подается порциями прямо в цилиндр двигателя и там сгорает, а образующиеся при этом горячие газы перемещают поршень. Обычно у двигателя имеется несколько цилиндров; чем их больше, тем двигатель, как правило, мощнее. В отличие от водяных и ветряных двигателей, которые находятся всегда на одном месте, тепловые двигатели можно легко перемещать с одного места на другое. Поэтому изобретение двигателей послужило началом создания многих транспортных машин. Появление паровых машин позволило построить пароходы и паровозы, а после появления двигателей внутреннего сгорания стало возможным создание автомобилей, тракторов, теплоходов, тепловозов, самолетов.
Постепенно, год за годом, возрастали скорости транспортных машин и требовались все более мощные тепловые двигатели. Чем такой двигатель мощнее, тем больше его размеры. Крупный и тяжелый двигатель можно было разместить на теплоходе или на тепловозе, но для самолета, вес которого ограничен, он уже не годился. Тогда вместо поршневых на самолетах стали устанавливать реактивные двигатели, которые при небольших размерах могли развивать огромную мощность. Еще более мощными, более сильными реактивными двигателями снабжаются ракеты, с помощью которых взлетают в небо космические корабли, искусственные спутники Земли и межпланетные космические аппараты.
У реактивного двигателя струя сгорающего в нем топлива с огромной скоростью вылетает наружу из трубы (сопла) и толкает самолет или ракету. Скорость космической ракеты, на которой установлены такие двигатели, может превышать 10 км в секунду!
К тепловым двигателям относятся также паровые и газовые турбины, в которых горячий пар или газ давит не на поршень в цилиндре, а на лопатки колес (как у водяного колеса), заставляя их вращаться с большой скоростью. Такие турбины работают на тепловых электростанциях. А на гидроэлектростанциях в качестве двигателей применяют гидротурбины. Гидротурбина похожа на водяное колесо, расположенное горизонтально. Турбины на электростанциях соединены с генераторами — машинами, которые вырабатывают электрический ток, когда турбины вращают их рабочие части. Ток течет по проводам, поступает в города и села, освещает дома и улицы, нагревает электроплиты, расцвечивает экраны телевизоров. Одна же из главных задач тока, поступающего с электростанций, — приводить в действие электродвигатели, которые, в свою очередь, заставят работать станки на заводах и фабриках, электровозы и электропоезда на железных дорогах, поезда метро, трамваи и троллейбусы, а в наших домах — швейные и стиральные машины, холодильники, электродрели, вентиляторы...
Электродвигатели хороши тем, что не загрязняют воздух. Поэтому они незаменимы в машинах, работающих в помещениях. Двигатели внутреннего сгорания используются сейчас главным образом на транспорте. Пока транспортных средств было мало, можно было мириться с тем, что их двигатели выделяют много дыма. Но автомобилей и других «дымящих» машин становится все больше и больше и задымленность воздуха, особенно в городах, мешает людям нормально жить, так как вредные вещества, которые содержатся в выхлопных газах двигателей, представляют серьезную опасность для здоровья человека. В разных странах давно уже думают над тем, как перевести транспорт на электрическую тягу, как подавать ток в электродвигатели не по проводам, а другим способом. И первые электромобили уже созданы.
Имеются и тепловые двигатели, не выделяющие вредных веществ, — работающие на водородном топливе, двигатели внешнего сгорания. Вы будете со временем свидетелями перевода большинства двигателей транспортных машин на бездымную работу. Получат широкое распространение «чистые» двигатели, использующие энергию света. Миниатюрный электродвигатель, который может быть использован при создании искусственного сердца, сконструировали инженеры Токийского университета. Этот электродвигатель представляет собой цилиндр диаметром 9,5 мм и длиной 50 мм. Основу его механизма составляет оригинальное устройство типа маховика, приводимое в движение разностью температур внутри и снаружи двигателя. Он практически бесшумен в работе
Другие работы по теме:
Вечный и магнитный двигатели
История и разнообразие гипотез о создании вечного двигателя. Магнитный двигатель как вариант вечного двигателя, работающего непрерывно посредством излучения магнитной энергии. Примерная схема магнитного двигателя и его модель, воплощенная на практике.
Ракетный двигатель
Ракетные двигатели работают в разряженных слоях атмосферы, где кислорода очень мало, и в космическом пространстве, где его практически нет. Поэтому на борту ракеты чаще всего имеется окислитель.
Тепловые двигатели
Средняя общеобразовательная школа Доклад по физике на тему: Подготовил ученик Проверила 2005 год. Тепловой двигатель Ещё в давние времена люди старались использовать энергию топлива для превращения её в механическую. В XVII в. был изобретён тепловой двигатель, который в последующие годы был усовершенствован, но идея осталась той же.
Реактивный двигатель и основные свойства работы тепловых машин
РЕФЕРАТ ПО ТЕМЕ: Реактивные Двигатели и Основы Работы Тепловой Машины НАПИСАЛ: Лукин А.В. ПРОВЕРИЛА: Шелкунова Т.В. г.НОВОКУЗНЕЦК Знание закона сохранения импульса во многих случаях даёт возможность выполнить расчёты результата взаимодействия тел, когда значения действующих сил неизвестны.
Ракетный двигатель
Ракетные двигатели работают в разряженных слоях атмосферы, где кислорода очень мало, и в космическом пространстве, где его практически нет. Поэтому на борту ракеты чаще всего имеется окислитель.
Двигатели постоянного тока
Двигатели постоянного тока используются в прецизионных приводах, требующих плавного регулирования частоты вращения в широком диапазоне. Свойства двигателя постоянного тока, так же как и генераторов, определяются способом возбуждения и схемой включения обмоток возбуждения. По способу возбуждения можно разделить двигатели постоянного тока на двигатели с электромагнитным и магнитоэлектрическим возбуждением.
Изучение реверсивного магнитного пускателя
Изучение реверсивного магнитного пускателя Цель работы: Научиться собирать схему управления двигателя при помощи реверсивного магнитного пускателя, исследовать работу схемы управления асинхронного двигателя.
Газотурбинный двигатель 2
Газотурбинный двигатель Газотурбинный двигатель (ГТД), тепловой двигатель, в котором газ сжимается и нагревается, а затем энергия сжатого и нагретого газа преобразуется в механическую работу на валу газовой турбины. Рабочий процесс ГТД может осуществляться с непрерывным сгоранием топлива при постоянном давлении или с прерывистым сгоранием топлива при постоянном объёме.
Особенности диагностирования системы смазки автомобиля
Особенности диагностирования системы смазки Система смазки имеет два основных признака неисправности: понижение или повышение давления масла. Ухудшение смазки бывает в результате попадания сконденсированного топлива, частиц нагара, осмоления и т. д. Диагностирование техническое состояния системы смазки осуществляется контрольным манометром и по цвету масла.
Расчет скоростной характеристики ДВС
Расчетно-физическое определение параметров скоростной характеристики транспортного поршневого двигателя внутреннего сгорания. Построение скоростной зависимости бензинового или дизельного двигателя, оценка качества выполненных воздействий на двигатель.
Определение скоростных характеристик автомобиля ЗИЛ-431410
Комплектация и стандартные условия стендовых испытаний двигателей, оценка тягово-скоростных свойств автомобиля. Определение потерь в трансмиссии автомобиля. Построение графика внешней скоростной характеристики двигателя. Расчет значений КПД трансмиссии.
Управление цикловой автоматикой
ИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «СТАНКИН» ОТЧЕТ
Двигатель внутреннего сгорания
● РЕФЕРАТ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) – устройство, преобразующее тепловую энергию, получаемую при сгорании топлива в цилиндрах, в механическую работу.
Двигатель внутреннего сгорания
Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) – устройство, преобразующее тепловую энергию, получаемую при сгорании топлива в цилиндрах, в механическую работу.
Двигатель ТВ2-117 и его модификации
Самарский Государственный Аэрокосмический Университет имени С.П. Королёва. Национально исследовательский институт. Реферат по учебной дисциплине
Электрический дифференциал
В электротехнике известен так называемый биротативный двигатель: в одном статоре расположены два одинаковых ротора, связанных между собой не механически, а только общим электромагнитным полем.
Автомоделизм
Каких только автомоделей ни конструируют энтузиасты этого вида спорта! Одни из самых сложных — это, разумеется, радиоуправляемые модели гоночных автомобилей.
Вечный двигатель
Свойственное человеческой натуре упрямство не дает людям смириться с непреложностью законов природы. Самым ярким свидетельством этому служит настойчивая вера в то, что можно построить вечный двигатель.
О затратах энергии на вращение планет
Сила тяготения F, направленная к центру Земли, вызывает ускорение, под действием которого тело двигается в радиальном направлении. Хотя тело принимает участие в движении по касательной, тем не менее движение вдоль радиуса реально существует.
Конкурентоспособность 4
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Пермский Государственный Технический Университет Маркетинг Контрольная работа Конкурентоспособность
Як-15 (истребитель)
В формировании схемы самолета был применен очень остроумный прием с целью создать в кратчайший срок такой самолет и в то же время дать возможность быстро освоить его в массовом применении, преодолеть непривычку летчиков к этому новому виду техники.
AC
Один из старейших автопроизводителей Великобритании. Фирма основана в 1902 г. Выпускает спортивные автомобили. С 1987г. фирма принадлежала Ford Motor Company, с 1992г. снова в частном владении.
Buick
Семейство Skylark с кузовами седан и купе открывает модельный ряд Buick. В стандартном исполнении автомобиль комплектуется 4-цилиндровым двигателем рабочим объемом 2,3 л.
Ferrari
Гоночное 2-дверное купе с числом мест 2+2 имеет алюминиевый кузов на стальной раме, выполненный кузовным ателье "Pininfarina".
Автомобиль Фрезе и Яковлева
Введение 1 Параметры автомобиля 2 Интересные факты Список литературы Введение Автомобиль Фрезе и Яковлева Общие данные Дизайн Двигатели Характеристики
Воук, Виктор
Виктор Воук (Victor Wouk) — американский учёный, инженер, разработчик электромобилей и гибридных автомобилей. Виктор Воук родился в 1919 году в Нью-Йорке. В 1939 году получил степень бакалавра в Колумбийском университете. В 1942 году стал доктором философии в Калифорнийском технологическом институте.
Гибкие магнитные диски
Накопители на гибких магнитных дисках Устройство дисковых накопителей: Основные внутренние элементы дисковода - дискетная рама, шпиндельный двигатель,
Газ – соперник бензина
В тридцатые годы прошлого века англичанин Барнетт получил патент на газовый двигатель, а в 1860 году француз Э. Ленуар построил мотор, работающий на смеси воздуха и газа. Такой выбор горючего никого не удивил – бензина еще не было.
Дизель (Diesel), Рудольф
Наблюдения за состоянием газов при их резком сжатии и расширении привели Дизеля к идее безыскрового воспламенения газовой смеси в цилиндре двигателя.