Іштен жану қозғалтқышы
Реферат, 02 Декабря 2015, автор: пользователь скрыл имя
Краткое описание
Іштен жану қозғалтқышы – жанған отынның химикалық энергиясын механика жұмысқа түрлендіретін жылулық қозғалтқыш. Іштен жану қозғалтқышы - іштен жану қозғалтқышын 1860 жылы француз механигі Э. Ленуар ойлап шығарды. Мұндай атау оған отын сыртта жағылмайтын болғандықтан берілді. Шамамен осы жылдары Ресейде бензинді пайдаланатын қозғалтқышты О.С. Костович жасады. Бұл қозғалтқышта жанармай қоспасы карбюратор деп аталған арнайы құрылғының көмегімен алынады.
Прикрепленные файлы: 1 файл
Іштен жану қозғалтқышы.doc
— 304.50 Кб (Скачать документ)Іштен жану қозғалтқышы
Іштен жану қозғалтқышы – жанған отынның химикалық энергиясын механика жұмысқа түрлендіретін жылулық қозғалтқыш. Іштен жану қозғалтқышы - іштен жану қозғалтқышын 1860 жылы француз механигі Э. Ленуар ойлап шығарды. Мұндай атау оған отын сыртта жағылмайтын болғандықтан берілді. Шамамен осы жылдары Ресейде бензинді пайдаланатын қозғалтқышты О.С. Костович жасады. Бұл қозғалтқышта жанармай қоспасы карбюратор деп аталған арнайы құрылғының көмегімен алынады.
Тарихы
Іс жүзінде жарамды алғашқы газдық Іштен жану қозғалтқышын француз механигі Этьен Ленуар құрастырды (1860).
1876 жылы неміс өнертапқышы Николау
1880 жылы Ресейде Огнеслав Степанович Костович алғашқы бензинді-карбюраторлы қозғалтқышты құрастырды.
1897 жылы нем. инженері Рудольф Дизель сығылу нәтижесінде тұтанатын қозғалтқышты ұсынды. Бұл қозғалтқышты Петербургтегі Л.Нобель зауытында жетілдіру нәтижесінде 1898 – 1899 жылдары отын ретінде мұнайды пайдалану мүмкіндігі туды.
1901 жылы АҚШ-та Іштен жану қозғалтқышы орнатылған тұңғыш трактор жасалды. Ағайынды Орвил және Уилбур Райтар 1903 жылыІштен жану қозғалтқышы орнатылған алғашқы ұшақты, сол жылы орыс инженерлері “Вандал” кемесіне Іштен жану қозғалтқышын орнатып, тұңғыш теплоходты жасады.
Ағайынды Орвил және Уилбур Райтар 1910 жылы Іштен жану қозғалтқышын құрастырған.
1924 жылы Яков Модестович
Гаккельдің жобасы бойынша Санкт-Петербургте тепл
Даму тарихы
1900 жылдан соң арнайы жарыс автомобильдері
шығарыла бастады. Жыл сайын оның жылдамдығы
өсіп отыр. 60жылдары поршеньді қозғалтқышты
автомобильдердің жылдамдығы 600 км/сағ
асты, ал автомобильге газотурбинді қозғалтқышты
орнатқанда оның жылдамдығы 900 км/сағ жетті.
1997 жылы Э. Грин өзінің ракеталы автомобилінде
“Траст SSC” ракетасында 1227, 985 км/сағ жылдамдыққа
жетті, яғни, ауадағы дыбыс жылдамдығынан
асты. Соңғы 2009 жылдың үш кварталындағы
ең көп автомобиль өндірген мына компаниялар
екен:Volkswagen — 4,4 млн дана, дүниежүзілік
үлесі — 11,7 %, Toyota—4 млн дана, Ford —3,7 млн,
General Motors — 3,6 млн дана.Еліміздің Өскемен
қаласында (Chevrolet, ВАЗ, ВАЗ «Нива», Skoda, KIA),
Павлодар қаласында ауылшаруашылығының
техникалары, Орал қаласында өрт сөндіру
машиналары құрастырылады. Орал қаласындағы
«Зенит» зауыты Қазақстанның теңіз қарулы
күштеріне арнап кеме шығаратынын мақтан
тұтамыз.
Маңыздылығы
1897 жылы неміс инженері Р. Ризель ауа сығылатын
іштен жанатын қозғалтқыш жасады. Отынды
жағатын арнайы құрылғы бұл қозғалтқышқа
керек болмады, яғни карбюратор да керек
емес. Жаңа қозғалтқыштар дизель деп аталды.Дизель
қозғалтқыштары үнемді жылу қозғалтқышы:
олар арзан отын түрлерімен жұмыс істейді
және ПӘК-і 31–44% (карбюраторлық қозғалтқыштардың
ПӘК-і 25-30%). Олар тракторларда, тепловоздарда,
танкілерде, жүк машиналарында, қозғалмалы
электр станцияларында қолданылады.Жаңа
қозғалтқышты жасаған өнертапқыштың өмірі
қайғылы болды. 1913 жылы 29 қыркүйегінде
ол Лондонға баратын пароходқа отырады.
Ертеңіне оны каютадан таппады. Талантты
инженер із-түісіз жоқ болды. Ол Ла-манш
суына секіріп, өзін-өзі өлтірді деген
болжам бар.Іштен жанатын қозғалтқыштың
жасалуы автомобиль құрылысында үлкен
рөл атқарады. Бензинмен жұмыс жасайтын
іштен жану қозғалтқышы бар автомобильді
1886жылы Г.Даймлер жасады. 1892 жылы өзінің
бірінші автомобилін Г. Форд (АҚШ) жасады.
Олардың біріншісінде автомобильдердің
орташа жылдамдығы 24 км/сағ қана болды,
бес жылдан соң 100 км/сағ-қа жетті.
Түрлері
Іштен жанатын қозғалтқыштарға:
а) пайдалану мақсаты бойынша — көлік, стационарлы, арнайы болып бөлінеді.
б) пайдаланған отын түріне байланысты — жеңіл отын (бензин, газ), ауыр сұйық отын (дизель, мазут).
в) Іштен жанатын қозғалтқыштар жанушы қоспаның пайда болу тәсілі бойынша:
- қозғалтқыштағы сыртқы қоспаның пайда болатын, процесс цилиндірінің сыртында өтеді. Оларға жататындары: карбюраторлы және газды қозғалтқыштар;
- қозғалтқыштардағы ішкі қоспаның пайда болатын, процесс цилиндірде пайда болады.
г) Жанғыш қоспаның тұтандыру тәсілі бойынша, былай ажыратады:
- сығылудан (дизельдер) қозғалтқыштағы тұтануы. Бұл қозғалтқыштарда отын жоғарғы температурасы әсерінен, өздігінен тұтанады;
- қозғалтқышты электр ұшқынымен ықтиярсыз тұтандыру (бензинді және газды);
д) Жұмысшы цилиндірін жаңа зарядпен толтыру тәсілі бойынша:
- үрлеусіз қозғалтқыштар, оларға, ауаны кіргізу немесе жанғыш қоспаларды (жаңа зарядты) кіргізу, піспек жүрісінің copy кезінде, цилиндірдегі сиретілу есебінен іске асырылады;
- қозғалтқышты үрлеумен ауа кіргізіп немесе жұмысшы цилиндірге жанғыш қоспаны кіргізіп - жаңа зарядты енгізеді.
е) Құрылмалық (конструктивті) нышаны бойынша:
- цилиндірлерінің орналасуы бойынша: тік, горизонталды; V-түріндегісі; жұлдызша түріндегі және т.б болып бөлінеді;
- цилиндірлер саны бойынша - бір цилиндірлі және көп цилиндірлі;
- піспек қозғалысын беру тәсілі бойынша - біліксіз, онда, піспектің қайтымды, үдемелі қозғалысы, айналушыға түрленбейді, тікелей ауаны сығуға беріледі (біліксіз дизель - сығымдағыш) немесе турбинаның газды жетегі (газдың біліксіз генераторы) және білікті, ондағы піспек қозғалысы, бұлғақ пен айқалшық көмегімен, білікті айналдыру қозғалысы түрленеді;
- айналу жиілігі бойынша: баяу жүрісті, артық айналу жиілікті, тез жүргізгішті.
Цилиндрді жаңа жанғыш қоспамен толтыру тәсіліне орай Іштен жану қозғалтқышы
- 4-тактілі және
- 2-тактілі болып бөлінеді.
ж) Жанғыш қоспаны (отын мен ауадан құралатын) дайындау түріне қарай
- сырттай және
- іштей қоспа түзетін болып ажыратылады.
- Сырттай қоспа түзетін Іштен жану қозғалтқышына
- карбюраторлы (яғни сұйық отын мен ауа қоспасы карбюраторда түзілетін) және
- газ араластырғыш (газ бен ауадан құралатын жанғыш қоспа араластырғышта түзіледі) қозғалтқыштар жатады. Сырттай қоспа түзетін Іштен жану қозғалтқышының цилиндріндегі жұмыстық қоспасы электр ұшқыны арқылы тұтанады.
Іштей қоспа түзетін қозғалтқыштарда (дизельде) алдын ала сығылу нәтижесінде қызған ауаға бүркілген отын өздігінен тұтанады.
4 тактілі Карбюраторлы Іштен жану қозғалтқышының жұмыстық циклі енді білік 2 рет айналып, поршень 4 рет әрлі-берлі жүру кезінде атқарылады. 1-тактіні жанғыш қоспаның цилиндрге ену тактісі деп атайды. Бұл тактіде поршень жоғары өлі нүктеге жылжиды, сол кезде ену клапаны ашылып, жанғыш қоспа карбюратордан цилиндрге келеді. 2-такт кезінде поршень төмен өлі нүктеден жоғары өлі нүктеге жылжиды. Бұл кезде сыртқа шығару және ену клапандары жабылады да, жанғыш қоспа 0,8 – 2 Мн/м2 қысымға дейін сығылады. Сығылу соңында қос-па температурасы 200 – 400° С-қа дейін жетеді. Осы мезетте электр ұшқыны беріліп, қоспа тұтанады. Жану нәтижесінде цилиндрдегі қысым 3 – 6 Мн/м2, температура 1600 – 2200°С-қа жетеді. Циклдің 3-тактісі – ұлғаю, яғни жұмыстық жүріс деп аталады. Бұл тактінің барысында отынның жануы кезінде пайда болған жылу механика жұмысқа түрленеді. 4-такт сыртқа газ шығару тактісі деп аталады. Мұнда поршень төменгі өлі нүктеден жоғарғы өлі нүктеге келеді де, пайдаланылған газ сыртқа айдап шығарылады.
2 тактілі карбюраторлы Іштен жану қозғалтқышының жұмыстық циклі поршеньнің 2 жүрісі кезінде, яғни иінді біліктің 1 айналысында орындалады. Мұндай қозғалтқыштағы сығылу, жану және ұлғаю процестері іс жүзінде 4 тактілі Іштен жану қозғалтқышымен ұқсас. 4 тактілі Іштен жану қозғалтқышымен салыстырғанда 2 тактілі қозғалтқыштың қуаты аз болады.
Құрылысы мен жұмыс істеу принципі
Қазіргі төрт цилиндрлі іштен жану қозғалтқышы.
Қозғалтқыштың цилиндрлерінің ішіндегі
поршеньдер иінді валмен жалғанған, ол
маховикке бекітілген. Әр цилиндрдің үстіңгі
жағында екі: бірі кіргізетін, екіншісі
шығаратын қалпақшалар бар. Біріншісі
арқылы жанармай қоспасы цилиндрге келеді,
ал екіншісі арқылы жанған қалдықтар сыртқа
шығады.Іштен жанатын бір цилиндрлі қозғалтқыштың
жұмыс істеу принципі:
Қозғалтқыштағы бір жұмыс циклі – поршеннің
төрт тактінің ішінде жүзеге асырылады.
Сондықтан мұндай қозғалтқыштар төрт
тактілі қозғалтқыштар деп аталады.Бірінші
тактіде қалпақша ашылып, цилиндрдің ішіне
жанғыш қоспа сорылады. Поршень жоғары
қарай қозғалып, жанғыш қоспа сығылады.
Сондықтан екінші такт сығу деп аталады.
Үшінші тактіде тұтандырғыш шамда ұшқын
көрінеді, сығылған жанғыш қоспа от алып,
тез жанады. Бұл тактіде қозғалтқыш пайдалы
жұмыс атқарады, сондықтан үшінші тактіні
жұмыстық жүріс деп атайды. Үшінші тактінің
соңында, поршень төменгі шеткі орынға
келген кезде, шығару қалпақшасы ашылады.
Іштен жанатын қозғалтқыштардың негізгі элементтері
Карбюраторлы Іштен жану қозғалтқышы
білігінің айналу шапшаңдығы әдетте 3000
– 7000 айн/мин-қа тең. Жарыс автомобилі мен мотоциклқозғалт
Іштен жану қозғалтқышың жұмыс циклдері
Іштен жанатын қозғалтқыштардың газ түріндегі отынмен жұмыс атқаруы келесі реттікте болады. Ондағы жанғыш газ (генератордың, сұйытылған және басқа), белгілі пропорциялы ауамен араластырады және осындай жанғыш қоспа, қозғалтқышқа кіреді де, отын тұтанады, жанғыш өнім кеңейеді де, жұмыс атқарылады. Сұйық отын -бензин, спирт, керосин, дизельді отындар (газды және солярлы май), мұнай - белгілі мөлшердегі ауамен тозаңды түрінде қозғалтқышқа енгізіледі де, осылардың нәтижелерінде жанғыш қоспа пайда болады.Қатты отынды Іштен жанатын қозғалтқышта, тікелей тозаң түрінде жұмысшы кеңістікте пайдалану, әзірше қанағаттанарлық нәтиже берген жоқ, себебі, жанғыш заттарды ауамен жақсы араластыру мүмкіндігі жоқ және қозғалтқыштан, оның күлін алып кету де нәтижесіз болып отыр.
Экологиялық проблемасы
Қазіргі таңда жану өнімінің зиянды қалдықтарынан
табиғатты қорғау мәселесі күрделеніп
бара жатыр. Адамзаттың алдында Жер шарының
жекеленген аймақтарында да, бүкіл планета
ауқымында да табиғатты қорғаудың зор
міндеті тұр. Соңғы 25 жылда атмосферадағы
көмірқышқыл газының мөлшері 345 млрд тоннаға
артты.Бірақ адамзат өзінің іс-әрекетінде
машинаны пайдаланудан бас тарта алмайды.
Сондықтан жылу машиналарын қолданудың
көлеңке жақтарының зардаптарымен күресудің
қажеттілігі туады.