«Тепловые двигатели» Выполнила учитель физики Галкина Н.В. МКОУ «Чинеевская СОШ»

Цель урока : расширить представления учащихся о превращении энергии молекул в механическую энергию тела, показать связь теории с практическим ее применением; обогащение и усложнение словарного запаса; развитие внимания, памяти; развитие сенсорной сферы(ориентировка в пространстве, объёмность); любознательность, экологическое воспитание.

Источниками энергии являются различные виды топлива, энергия ветра, солнечная энергия, энергия приливов и отливов. Жизнь людей невозможна без использования различных видов энергии.

Существуют различные типы машин, которые реализуют в своей работе превращение одного вида энергии в другой.

Электрические двигатели преобразуют электрическую энергию в механическую, генераторы преобразуют механическую в электрическую, а тепловые машины преобразуют внутреннюю энергию в механическую. Внутренняя энергия тепловых машин образуется за счет энергии топлива.

паровая машина

К тепловым машинам относятся: 1.паровая и газовая турбины.

двигатель внутреннего сгорания

дизель

реактивный двигатель

Общим для всех тепловых машин является то, что они изначально увеличивают свою внутреннюю энергию за счет сгорания топлива, с последующим преобразованием внутренней энергии в механическую. Очевидно, что никогда не может произойти эквивалентного преобразования внутренней энергии в работу: часть внутренней энергии уходит на нагревание деталей машин, на преодоление трения в узлах, на рассеивание в окружающую среду.

Под коэффициентом полезного действия (КПД) машины понимают отношение работы к той энергии, которая выделилась при полном сгорании топлива. КПД машины обозначается буквой («эта»). Так как A

Устройство и работа двигателя внутреннего сгорания В настоящее время двигатель внутреннего сгорания является наиболее распространенным. Такого типа двигатели используются на кораблях, тепловозах, автомобилях, сельскохозяйственных машинах и т. д. Около ста лет назад немецкий механик Г. Даймлер получил патент на изобретение бензинового двигателя, который стал применяться на первых автомобилях. В 1888 г. в России был разработан проект бензинового двигателя. Создал его капитан морского флота О. С. Костович. Этот двигатель имел мощность 60 кВт и предназначался для дирижабля. Двигатель Костовича с горизонтально размещенными цилиндрами имел значительные преимущества перед зарубежными. Он получил широкое применение, в основном на транспорте и в сельском хозяйстве.

Четырёхтактные ДВС

В 1860 г. француз Э. Ленуар построит устройство, в котором горючее сжигалось внутри самого устройства, а не снаружи, как это было у паровой машины. Модель была несовершенной, КПД не превышал 3%.

Спустя 18 лет немецкий изобретатель Отто создал двигатель внутреннего сгорания, который работал по четырехтактной схеме: впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск отработанных газов. Именно модификации этого двигателя и получили наибольшее распространение. Бензиновый двигатель построили в 1886 г. Это сделал немецкий инженер Даймлер. Горючая смесь (смесь бензина и воздуха) образовывалась при помощи устройства, которое называлось карбюратором.

Немецкий инженер Р. Дизель в 1897 г. изобрел двигатель, в котором сжимали воздух и в момент максимального сжатия в камеру сгорания при помощи форсунки делали впрыск топлива. Далее, раскаленные газы перемещали поршень, и происходило преобразование внутренней энергии в механическую. Такой двигатель не имел карбюратора, был достаточно экономичным и надежным.

Многоцилиндровые двигатели обеспечивают равномерность вращения вала и имеют большую мощность. Одноцилиндровые двигатели устанавливают главным образом на моторных лодках и мопедах. На мотоциклах устанавливаются двухцилиндровые двигатели. На автомобилях, тракторах 4-, 6-, 8-, 12-цилиндровые двигатели.

При использовании тепловых машин остро встает вопрос загрязнения окружающей среды. При сжигании топлива в атмосферу попадает очень много вредных выбросов. К ним можно отнести углекислый газ СО2, угарный газ СО, различные виды сернистых соединений, а также соединения тяжелых металлов. Поэтому необходимо уделять большое внимание развитию методов защиты окружающей среды от продуктов сгорания топлива и работать над созданием новых альтернативных источников энергии.