No Image

Двигатели внутреннего сгорания

10 просмотров
04 декабря 2023

В то время как паровой двигатель оставался доминирующим в промышленности и транспорте на протяжении большей части XIX века, инженеры и ученые начали разрабатывать другие источники и преобразователи энергии. Одним из наиболее важных из них стал двигатель внутреннего сгорания. В таком устройстве топливо и окислитель сжигаются внутри двигателя, а продукты сгорания воздействуют непосредственно на поверхности поршня или ротора. В отличие от этого, в устройствах внешнего сгорания, таких как паровая машина, используется вторичная рабочая жидкость, которая помещается между камерой сгорания и элементами, вырабатывающими энергию. К началу 1900-х годов двигатель внутреннего сгорания заменил паровой двигатель в качестве наиболее широко применяемой системы выработки энергии не только благодаря более высокому тепловому КПД (отсутствует передача тепла от продуктов сгорания к вторичной рабочей жидкости, что приводит к потере КПД), но и потому, что он обеспечивает низкий вес, достаточно компактную, автономную силовую установку.

Немецкий инженер Николаус Август Отто считается автором первого практического двигателя внутреннего сгорания (1876), хотя несколько рудиментарных устройств появились еще в начале века. В 1885 году Готлиб Даймлер, другой немецкий инженер, модифицировал четырехтактный двигатель Отто таким образом, чтобы он сжигал бензин (вместо угольного порошка), и создал первый успешный высокоскоростной двигатель внутреннего сгорания. В течение нескольких десятилетий бензиновый двигатель нашел широкое применение в мотоциклах, автомобилях и небольших грузовиках.

Другой тип двигателя внутреннего сгорания был представлен Рудольфом Дизелем, также выходцем из Германии, в начале 1890-х годов. Названный в честь своего изобретателя, дизельный двигатель был более эффективным, чем двигатели Отто, и работал на тяжелой нефти, которая дешевле и менее летуча, чем бензин. В результате он был принят в качестве основной силовой установки для подводных лодок, железнодорожных локомотивов и тяжелой техники.

Двигатель внутреннего сгорания, существенно отличающийся от поршневого, был разработан примерно на рубеже веков. Это был газотурбинный двигатель, первый успешный вариант которого был построен в 1903 году во Франции. Современные газовые турбины используются для производства электроэнергии и в различных других целях, но основное их применение — реактивная тяга. В газотурбинной системе сжатый воздух, нагретый в результате сгорания нефти, используется для вращения турбины, приводящей в движение компрессор, а избыточная энергия разгоняет выхлопные газы до высокой скорости для создания тяги.

Другой вид движителя — ракета — привлек к себе все большее внимание в последние десятилетия XIX века, отчасти благодаря воображаемым образам космических путешествий, созданным Жюлем Верном и другими писателями-фантастами. Примерно с 1880 года различные ученые и изобретатели начали исследовать теоретические проблемы движения ракеты и проектирования двигательной установки. К середине 1920-х годов Роберт Х. Годдард из США разработал экспериментальные ракеты, использующие жидкое и твердое топливо.

Комментировать
10 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
No Image Технологии
0 комментариев
No Image Технологии
0 комментариев
No Image Технологии
0 комментариев
No Image Технологии
0 комментариев