Тепловые двигатели

Работа газа и пара при расширении. Двигатель внутреннего сгорания

Развитие техники зависит от умения использовать громадные запасы внутренней энергии, содержащиеся в топливе.

Использовать внутреннюю энергию – значит совершить за счёт неё полезную работу (например поднять груз, перевезти вагоны и т. п.) .

Тепловые двигатели –

это машины, в которых внутренняя энергия топлива превращается в механическую энергию

Первый тепловой двигатель был изобретен

в конце XVII в.

Джеймсом

Уаттом

Паровая машина

Виды тепло-вых двига-телей

Двигатель внутреннего сгорания

Паровая и газовая турбина

Реактивный двигатель

Двигатель внутреннего сгорания (ДВС)

- это тепловой двигатель, в котором топливо сгорает прямо в цилиндре внутри самого двигателя.

Устройство ДВС

• 1, 2 – клапаны,
• 3 – поршень,
• 4 – шатун,
• 5 – коленчатый вал,
• 6 – свеча

Схема работы двигателя

Крайние положения поршня в цилиндре называют мертвыми точками .

Расстояние, проходимое поршнем от одной мертвой точки до другой, называют ходом поршня .

Один рабочий цикл в двигателе происходит за четыре хода (такта) поршня.

Такт 1 (впуск). Поршень движется вниз. Открывается клапан 1, в цилиндр входит горючая смесь, клапан 1 закрывается.

Такт 2 (сжатие). Поршень движется вверх, сжимает горючую смесь. Горючая смесь воспламеняется (от электрической искры) и быстро сгорает.

Такт 3(рабочий ход). Образовавшиеся газы толкают поршень вниз. Двигатель совершает работу. Открывается клапан 2, продукты сгорания выходят из цилиндра в атмосферу.

Такт 4 (выпуск). Продолжается выпуск продуктов сгорания, поршень движется вверх, клапан 2 закрывается.

В автомобилях используют чаще 4-цилиндровые ДВС. Работа цилиндров согласуется так, что в каждом из них поочередно происходит рабочий ход.

Применение ДВС разнообразно:

самолеты, теплоходы, автомобили, речные и морские суда и т.д.

Но нельзя забывать и о вреде, который оказывают ДВС окружающей среде: выхлопные газы загрязняют атмосферу, разъедают озоновый слой, влияют на дыхательную систему человека. К тому же КПД ДВС всего 20-40%.

Контрольные вопросы:

• Приведите примеры превращения внутренней энергии пара в механическую
• Какие двигатели называют тепловыми?
• Какие виды тепловых двигателей вам известны?
• Какой двигатель называют ДВС?
• Из каких основных частей состоит простейший ДВС?
• За сколько тактов происходит один рабочий цикл двигателя?
• Дайте им характеристику

Д/з

§ 21, 22

N 907, 909

(Сборник задач по физике. А.В.Пёрышкин)

Литература:

• А.В. Пёрышкин. Физика. 8 класс: учеб.для общеобразоват.учеб.заведений. – М.: Дрофа, 2000.