Закон сохранения энергии в тепловых явлениях
6
6.9 Двигатель внутреннего сгорания
Самый большой тепловой двигатель был изготовлен в Финляндии в 2006 году. Двигатель Wärtsilä RT-flex96C имеет массу 2300 тонн, длину 27 м и высоту 13,5 м. Он установлен на гигантском судне, способном перевозить 11 000 контейнеров весом по 14 тонн каждый. КПД двигателя, работающего на дизельном топливе, равен 50%. Это достаточно высокий показатель. Для сравнения скажем, что КПД двигателей, работающих на бензиновом топливе, равен 20-25%.
• Каков основной принцип работы двигателей, работающих на дизельном и бензиновом топливе?
• Как вы думаете, почему КПД тепловых двигателей, работающих на дизельном топливе, выше, чем у двигателей, работающих на бензине?
Одним из широко используемых в различных транспортных средствах тепловых двигателей является двигатель внутреннего сгорания.
Двигатель внутреннего сгорания – это тепловой двигатель, преобразующий внутреннюю энергию топлива, сгорающего непосредственно в рабочей камере (внутри двигателя), в механическую энергию.
Карбюраторный двигатель
В качестве примера можно рассмотреть упрощенную схему карбюраторного двигателя внутреннего сгорания, используемого в автомобилях. Этот двигатель работает на топливной смеси – капель бензина и воздуха (кислорода), – приготовленной в специальном устройстве, называемом карбюратором.
В двигателе для сгорания топливной смеси используется цилиндр, оснащенный поршнем. Ползунок соединен с поршнем стальным колесом, а с ползунком соединен коленчатый вал. К валу прикреплен металлический маховик (см. рис. 6.11). Таким образом, в результате движения поршня вверх и вниз в цилиндре ползунок заставляет вращаться коленчатый вал (рис. 6.9). Коленчатый вал,
Клю-
чевые
слова
двигатель внутреннего сгорания, карбюраторный двигатель, дизельный двигатель, четырехтактный двигатель
Зна-
ете ли
вы?
Первый двигатель внутреннего сгорания был изобретён в 1860 году французским
инженером Этьеном Ленуаром (1822–1900).
Немецкий инженер Отто Николаус (1832–1891) разработал более совершенный двигатель внутреннего сгорания в 1876 году – карбюраторный двигатель. В 1897 году немецкий инженер Рудольф Дизель (1858–1913) создал новый двигатель, работающий по усовершенствованному принципу – дизельный двигатель.