Теплова машина - це пристрій, призначений для виконання корисної механічної роботи за рахунок теплової енергії. Приклади теплових машин: Двигун внутрінього згорання (ДВЗ) а) карбюраторний двигун б) дизельний двигун в) реактивний двигун Парові і газові турбіни. Що таке теплова машина?

Перші теплові двигуни Хто і коли винайшов? Деві Папін – англійський фізик, один із винахідників парового двигуна. 1680р. – Винайшов паровий котьол 1681р. – додав до нього запобіжний клапан 1690р. – Першим використав пару для підняття поршня і описав замкнутий термодинамічний цикл парового двигуна. 1707р. – Представив описання свого двигуна

Хто і коли побудував? Кінець 18 століття – побудовані перші парові машини рік – англійським винахідником Джеймсом Уаттом побудована перша універсальна парова машина.

Перший паровий автомобіль 1770р. Жан Кюньо – французький інженер, побудував першу саморухому теліжку, призназначену для пересування артилерійської зброї

«Молодший брат» - паровоз 1803р. – Англійський винахідник Річард Тревітик сконструював перший паровоз. Через 5 років Тревітик побудував новий паровоз. он развивав швидкість до 30 км/год

Двигатель внутрішнього згорання 1860р. – Французьким механіком Ленуаром був винайдений двигун внутрішньго згоряння 1878р. – Німецьким винахідник Отто сконструював четирьохтактний двигун внутрішнього згорання. 1825р. – Німецьким винахідником Даймлером був сстворений бензиновий двигун внутрішнього згорання

Двигуни Дизеля 1896р. – Німецький інженер Рудольф Дизель сконструював двигун внутрішнього згорання в якому зжималась не горюча суміш, а повітря. Це найбільш економічні теплові двигуни 1) працюють на дешевих видах палива 2) мають ККД 31-44% 29 вересня 1913р. Сів на парохід в Лондон. його в каюті не знайшли. Вважається, що він закінчив з собою,кинувшись вночі в води Ла-Манша.

Рудольф Дизель ( ) Рудольф Дизель – видатний німецький інженер-винахідник. В 1897р. збудував перший дизельний двигун-поршневий двигун внутрішнього згоряння, з запаленням від стиску. Працює на дизельному паливі, економічний.

Рабоче тіло Q1Q1 Q2Q2 Нагрівник Т 1 Холодильник Т 2 Основні частини теплової машини A = Q 1 – Q 2

Робоче тіло (пара,газ) Механізм, в якому виконується робота А Нагрівач Q пал реактивний турбіна ДВЗ

ТЕПЛОВІ ДВИГУНИ Нагрівач Q 1 пал Т 1 Механізм, в якому виконується робота А Холодильник Q 2 Т 2 A=Q 1 -Q 2

Коефіцієнт корисної дії теплової машини - це число, що показує, яку долю теплоти, отриманої від нагрівника, робоче тіло здатне перетворити у корисну роботу.

Французький інженер С.Карно з'ясував за яких умов ККД буде максимальний. Від вигадав ідеальну теплову машину з ідеальним газом в якості робочого тіла

Коефіцієнт корисної дії деяких теплових машин. Карбюраторний двигун 25% Дизельний двигун 38% Реактивний двигун 30% Парова турбіна 25% Газова турбіна 55%

Схема та графік роботи двигуна

4-тактний двигун: Чотири обовязкових процеси відбуваються за 4 хода поршня (вниз, вверх, вниз, вверх) 1.такт клапани впуску відкриваються, поршень прямує вниз, циліндр наповнюється паливно-повітряною сумішшю. 2.такт поршень рухом вверх, стискає, а свічка пускає іскру підпалюючи суміш. 3.такт гази розширяючись тиснуть на поршень рухаючи його вниз. (робочий хід) 4.такт клапани випуску відкриваються, поршень прямує вверх витискаючи відроботані гази у вихлопну систему.

2-тактний двигун: Чотири обовязкових процеси відбуваються за 2 хода поршня (вниз, вверх) 1.такт поршень прямує вверх, стискає, а свічка підпалює суміш. 2.такт гази розширяючись тиснуть на поршень рухаючи його вниз. (робочий хід) В нижній точці ходу циліндра паливно-повітряна суміш заповнює циліндр, одночасно витискаючи відроботані гази.

Холодильна машина - пристрій, що служить для відведення теплоти від охолоджуваного тіла при температурі нижчій, ніж температура навколишнього середовища. Коефіцієнт корисної дії або холодильний коефіцієнт холодильної машини можна визначити як відношення відібраної від охолоджуваного тіла теплоти до витраченої для цього механічної роботи:

На скільки кілометрів шляху вистачить автомобілю масою 3,5т 40 л бензину. Загальний опір рухові автомобіля складає 0,05. К.К.Д. двигуна 18%.

Дано: V=0,04м³ m=3 500 кг F=0,05P η=18% q=46МДж/кг ρ=700кг/м³ s=?

Домашнє завдання Задача 1. Визначити ККД теплової машини, якщо температура нагрівача С, а холодильника 25 0 С. Задача 2. Під час згоряння палива в тепловому двигуні було отримано 220 кДж теплоти, а холодильнику передано 110 кДж теплоти. Який ККД теплового двигуна?