История тепловых двигателей

Рудольф Клаузеус

И с т о р и я .
Т е п л о в ы х
д в и г а т е л е й .

В 1629 Итальянец Бранка спроектировал механизм, приводимый в движение струёй пара. Он присоединил механизм с пестиками, перемешивающими в ступе лекарство.
Турбина поглощала много энергии и была экономически не выгодна.

Колёсные механизмы в то время широко использовались, и для поднятия воды.

Француз изобретатель Севери впервые заменил колесо поршнем. Пар давил на поверхность воды, налитой в замкнутый сосуд.
Далее машины усовершенствовали француз Дени Папен и русский изобретатель Иван Ползунов.

Опыты с паровыми установками показали, что самая дорогая и сложная их часть – паровой котёл.
Возник вопрос. Как от него избавиться?

Перед вами первая модель паровой машины.

Топливо внутри двигателя воспламенялось свечёй, и толкала поршень.

В 1894 немец Рульф Дизель отказался от искры в ДВС и изобрёл дизельный двигатель. В нём топливо самовоспламенялось от сильного его сжатия.
Работа ДВС состоит из 4 тактов:
1.) Впуск топлива.
2.) Его сжатие.
3.)Воспламенение, образование газов, которые расширяясь, совершают работу – толкают поршень.
4.)Выпуск охлаждённых газов.

В основе следующего ряда двигателей лежит ВИНТ. Поток воды или газа, направленные на винт, заставляют его вращаться, совершая работу! В1883 швед Карл Густав Лаваль изобрёл паровую винтовую турбину. Это самые мощные двигатели, используются в современных гидроэлектростанциях.

Современные паровые турбины имеют сложное строение. Пар, проходя через лабиринтовое уплотнение(2) вращает лопасти турбин или колесо Керписа(3,4,6). Соединив турбину с генератором, можно вырабатывать электрический ток. 80% всей электроэнергий вырабатывается подобными тепловыми электростанциями(ТЭС).

Винт используется в работе ГЭС.

Падающая с плотины вода вращает винт генератор 3,4 вследствие явления электромагнитной индукции вырабатывается переменный ток.

В1881 Николай Иванович Кибальчич - русский, революционер –народник, предложил модель двигателя совершенно отличавщегося от предыдущих. Топливо сгорая в камере, образовывало горячие газы, которые, вырываясь из узкого отверстия – сопло двигали камеру в противоположном направлении. Камера отталкивалась в нем не от воздуха, воды, а от сгоревших внутри камеры газов.

Современные реактивные двигатели очень сложно устроены. Для сгорания топлива в космическом пространстве нужен кислород. Поэтому горючее(керосин, гидрозит, жидкий кислород) смешивают с окислителем(жидкий кислород). Сгоревшие газы в камере сгорания 5 при t=3-5 тыс. градусов вырываются из сопла(6) и двигают ракету даже в безвоздушном пространстве.
Началась эпоха реактивных двигателей, и стало возможно совершать полёты в космос.