Что относится к двигателям внешнего сгорания

Двигатель внешнего сгорания принцип работы

Что означает понятие «двигатель внешнего сгорания». История создания тепловых машин с регенератором. Где применяются двигатели Стирлинга. Краткое описание принципа действия устройства по представленной схеме. Основные преимущества двигателей внешнего сгорания

1. История создания
2. Суть изобретения Стирлинга
3. История развития двигателей внешнего сгорания
4. Как работает тепловая машина Стирлинг
5. Преимущества использования двигателя
6. Двигатель Стирлинга своими руками
7. Минусы двигателя Стирлинга
8. Сфера применения двигателей внешнего сгорания
9. Сравнительная характеристика
10. Можно ли использовать двигатели Стирлинга вместо ДВС
11. Ссылки [ править]
12. Видео
13. Автор публикации
14. Роторный двигатель внешнего сгорания
15. Двигатель внешнего сгорания Лукьянова

Суть изобретения Стирлинга

На схеме тепловой двигатель состоит из двух цилиндров компрессионного и рабочего. Левая и правая стороны удлиненного цилиндра разделены теплоизоляционной стенкой. Внутри ходит специальный вытеснительный поршень, который не соприкасается с боковыми стенками.

1. К левой стороне устройства подводится тепло, к правой – охлаждение.
2. Когда поршень движется влево, горячий воздух вытесняется в холодную правую зону и охлаждается.
3. При этом газ уменьшается объеме.
4. Рабочий поршень втягивается влево.
5. При движении вытеснительного поршня вправо холодный воздух вытесняется в горячую зону, где нагревается и расширяется.
6. Толкает рабочий поршень вправо.
7. Рабочий и вытеснительный поршни связаны между собой через коленчатый вал с углом смещения 90 градусов.

Важно: Тепловой двигатель – это механизм поршневого типа с подводом тепла от внешнего источника. Рабочее тело устройства постоянно находится в замкнутом пространстве и не подлежит замене. Для поставки необходимого количества тепла могут быть использованы следующие источники:

• электричество;
• солнце;
• ядерная энергия и пр.

Паровой двигатель, ДВС, цикл Аткинсона

Пар костей не ломит

Паровая машина – самый известный двигатель внешнего сгорания. Здесь рабочим телом служит вода, которая нагревается топливом за пределами двигателя. Первые проекты паровых автомобилей относятся еще к Исааку Ньютону, однако реально работающие прототипы были созданы только в 1698 году англичанином Томасом Севери. Сначала машину в действие приводила мощная струя пара, бившая из сопла. Но впоследствии Джеймс Уатт значительно усовершенствовал эту модель и в итоге подарил миру не только более эффективный паровой двигатель, но и промышленную революцию.

В 1769 году Николя-Жозеф Конью задался целью создать тягач для артиллерии, так появилась на свет огромная неуклюжая повозка с гигантским котлом спереди. Это самый известный из предков автомобиля – повозка Кюнью считается первым самодвижущимся экипажем в мире. Она была довольно медленной и неповоротливой, и уже в первой испытательной поездке врезалась в здание Арсенала.

Паровые машины разрабатывались и в нашей стране. Так, небезызвестный Иван Кулибин, чье имя впоследствии станет нарицательным, именно в ходе работы над паровым двигателем изобрел маховик, коробку передач и тормоза.

Автомобили на паровом ходу активно использовались вплоть до середины XX века, более того, именно на паровом автомобиле в 1906 году была преодолена отметка в 200 км/ч.

Паровой машине безразлично, что будет гореть в ее топке, ей не нужна коробка передач, что упрощает конструкцию. Но чтобы добиться достаточно высокого КПД, конструкцию приходится усложнять, и она становится довольно тяжелой

Имена нарицательные

«Автомобиль на топливе» – вот так незамысловато в патенте было описано изобретение, которое официально признано первым автомобилем в мире. Патент был зарегистрирован Карлом Бенцем в 1886 году.

Бенц использовал двигатель внутреннего сгорания, который придумал и создал его соотечественник Николаус Август Отто. В 1946 году немецкий институт по стандартизации DIN сделал Отто нарицательным именем для бензиновых двигателей, как имя Дизеля было присвоено моторам с воспламенением от сжатия. И сейчас в характеристиках немецких автомобилей вы можете увидеть Ottomotor.

Именем Отто назван четырехтактный цикл работы ДВС. Да, те самые, известные каждому мужчине с детства «Впуск – Сжатие – Рабочий ход – Выпуск»

Аткинсон, но не мистер Бин

Англичанин Джеймс Аткинсон пошел на ухищрения, чтобы производить ДВС, не попадая под патент Отто, и изменил поведение поршней во время рабочего хода, усложнив конструкцию.

Его технические решения нашли применение только много позже, в начале XXI века, когда компания Toyota начнет ставить двигатели с циклом Аткинсона на свои гибридные модели.

Изобретение относится к машиностроению, в частности, к двигателям внешнего сгорания.
Техническим результатом является формирование крутящего момента на коренном валу от четырех поршней в течение полного оборота вала.
Он достигается тем, что четыре цилиндра установлены в два ряда, причем в одном ряду размещены рабочие цилиндры двигателя, а в другом — компрессора, все цилиндры снабжены дополнительными поршнями, которые вместе с имеющимся, делят внутреннее пространство цилиндров на три рабочие полости — межпоршневую и две подпоршневых; с внешней стороны рабочих цилиндров двигателя установлены дополнительные регенератор и подогреватель, соединенные с межпоршневыми полостями с помощью окон, выполненных в средней части цилиндров, а между этими цилиндрами размещена камера нагрева рабочего тела; межпоршневая полость одного из рабочих цилиндров двигателя соединена с подпоршневыми полостями одного из цилиндров компрессора и наоборот, бесшатунный механизм преобразования движения содержит кривошипы, кинематически объединенные через кольцевое и коромысловое соединения с возможностью асинхронного движения поршней двигателя и компрессора, а также синхронного движения поршней в каждом цилиндре к его центру и обратно.

Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания

Номер предварительного патента: 5963

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к двигателям внутреннего сгорания.Техническим результатом от использования изобретения является упрощение конструкции роторно-поршневого двигателя внутреннего сгорания (ДВС) и повышение его надежности.Такой технический результат достигается тем, что роторно-поршневой ДВС, содержащий разъемный цилиндрический корпус, цилиндрический ротор с цилиндрами, поршнями и шатунами, выполнен с.

Способ работы двигателя внутреннего сгорания с отключаемыми цилиндрами и двигатель внутреннего сгорания

Номер патента: 2160

Использование в двигателестроении. Сущность изобретения: способ работы двигателя внутреннего сгорания с отключаемыми цилиндрами заключается в том, что производят приготовление топливовоздушной смеси, регулируют ее подачу в цилиндры в зависимости от нагрузки, осуществляют последовательную подачу топливовоздушной смеси в каждый отключаемый цилиндр при увеличении нагрузки и отключают часть цилиндров при снижении нагрузки, осуществляют.

Способ работы двигателя внутреннего сгорания и двигатель внутреннего сгорания

Номер патента: 2171

Изобретение относится к двигателест-роению и может быть использовано в двига-телях внутреннего сгорания. Целью изобретения является повышение эффективности работы двигателя путем уменьшения нагрузки на него. Способ работы двигателя включает создание противодавления сжатием газа в подпоршневой зоне, при этом двигатель дополнительно снабжен цилиндрами 21 и 22 с поршнями 19 и 20.

Способ работы двигателя внутреннего сгорания. Двигатель внутреннего сгорания

Номер патента: 2158

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания и может быть использовано в машиностроении. Цель изобретения — повышение эффективности. Способ работы двигателя внутреннего сгорания включает впуск топливо воздушной смеси в основной цилиндр, её сжатие, воспламенение, перепуск части продуктов сгорания через перепускной канал в расширительный цилиндр, расширение продуктов сгорания в обоих цилиндрах и выпуск отработавших газов из цилиндров.

Двигатель внутреннего сгорания

Номер патента: 4491

Изобретение относится к машиностроению.

Цель: повышение эффективности. Двигатель внутреннего сгорания содержит рабочий цилиндр 3 с камерой сгорания, расширительный цилиндр 1, поршни 4, 5, размещенные в цилиндрах, канал подачи свежего заряда с клапаном 12. каналы выпуска отработавших газов с клапанами 13, 14, перепускной клапан 2 парогенератор с устройством 15 подачи пара 4 зп ф-лы, 2 ил.

5 автомобильных моторов, работающих не так, как все

Honda Clarity Fuel Cell, Comyu, 2015 год

В марте 2016 года Международная корпорация Honda Motor Company объявила о начале продаж седана Clarity Fuel Cell на водородных топливных элементах. Это чудо техники обещает стать самой массовой из созданных на сегодняшний день водородных машин. Между тем, создание альтернативных силовых установок для автомобилей ведется с момента их появления на дорогах. Вот топ-5 самых необычных из них.

1. Двигатель Ванкеля: опробован АвтоВАЗом

Роторно-поршневой двигатель (двигатель Ванкеля) относится к классу двигателей внутреннего сгорания, и из всех нетрадиционных моторов наиболее популярен.

Особенности: в отличие от обычного ДВС, роль поршня в этом двигателе выполняет трехгранный ротор, который вращается внутри цилиндра специального профиля.
Достоинствами таких моторов считали небольшие габариты (в 1,5-2 раза меньшие чем у ДВС), высокий коэффициент полезного действия, более высокие динамические характеристики.

Mazda RX-7 с роторно-поршневым двигателем

Распространение: первым серийный автомобиль с роторным двигателем стал немецкий спорткар NSU Spider (запущен в производство в 1967 году). Первый массовый (37204 экземпляра) — немецкий седан бизнес-класса NSU Ro 80. Последние 30 лет роторные машины выпускали лишь два крупных производителя — японский концерн Mazda (наиболее массовая машина — Mazda RX-7) и российский АвтоВАЗ, который устанавливал двигатели Ванкеля на автомобили ВАЗ-21-09-90. Обе машины уже сняты с производства.

Недостатки: низкий моторесурс — «ротор» на «девятке» жил всего 40 тысяч километров пробега.

2. Газотурбинный двигатель: глухо, как в танке

Газотурбинные ( турбовальные тепловой двигатель, в котором энергия сгорания сжатого и нагретого газа преобразуется на валу газовой турбины в механическую работу. ) двигатели пришли в автомобилестроение из авиации, такие агрегаты используются на вертолетах.

Особенности: газотурбинные двигатели получили распространение в танкостроении — в 1976 году на вооружение Советской армии был принят танк Т-80 оснащенный ГТД. Правда, концепция применения газотурбинных двигателей в танках сегодня признана ошибочной, в частности, из-за непомерного расхода топлива и сложности обслуживания силовых агрегатов.

Распространение: эксперименты с применением турбовальных двигателей в автомобилях проводились во многих странах мира, в том числе, в СССР, где в 70-х годах XX века был создан экспериментальный автомобиль КрАЗ-Э260Е. Наибольших успехов в создании «турбинкаров» добилась американская компания Chrysler, которая во второй половине прошлого столетия построила 77 автомобилей с ГДТ. Самая крупная серия (50 машин) — автомобили с двигателем A-831, которые устанавливали на оригинальные кузова фирмы Ghia. Однако в крупную серию машина так и не пошла, в 1967 году все «турбинкары» были уничтожены.

Недостатки: непомерный расход топлива при не особо выдающихся динамических характеристиках машины, несоответствие экологическим стандартам.

3. Двигатель Стирлинга: с точностью до наоборот

Принцип действия этого двигателя прямо противоположен двигателю внутреннего сгорания, так как работает за счет внешнего сгорания топлива.
Особенности: при нагревании рабочее тело, которым служит газ, расширяется и толкает поршень цилиндра.

Экспериментальный AMX Spirit с двигателем Стирлинга, 1979 год

Распространение: в 70-х годах автогигант General Motors в содружестве с Philips построил автомобильный V-образный «Стирлинг». Двигатель был «всеядным» и работал за счет сжигания различных видов жидких топлив, число цилиндров агрегата могло достигать восьми (опытный образец имел два цилиндра). Однако на автомобили этот двигатель так и не устанавливался.

В 1971 году экспериментальный двигатель Стирлинга P-40 был установлен на автомобиль АМС Spirit. Однако результаты исследований, которые финансировались правительством США, были признаны бесперспективными.
В 2010 году шведская компания Precer построила экспериментальный образец 16-сильного мини-внедорожника Bioracer. Машина приводилась в движения электромотором, который питался от аккумулятора, а тот, в свою очередь, заряжался от установленного на автомобиле двигателя Стирлинга. Топливом для двигателя служили древесные пеллеты (гранулы), как утверждали разработчики, на трех килограммах древесного топлива автомобиль мог проехать до 15 километров.

Недостатки: невысокая производительность.

4. Воздухомобили: ни дыма, ни гари

Самыми экологически чистыми из всех существующих сегодня позиционируются так называемые «воздухомобили».
Особенности: принцип действия двигателей, которые был опробованы еще в середине XIX века на железнодорожном транспорте, предельно прост: поршни приводятся в движение сжатым воздухом из баллонов. Дополнительную силу двигателю придает эффект нагревания газа при расширении.

Воздухоавтомобиль Tata OneCAT

Распространение: в начале «нулевых» идею строительства автомобилей с такими двигателями активно продвигал бывший инженер Формулы-1 француз Ги Негр. Вместе с командой единомышленников он спроектировал и создал несколько прототипов воздухомобилей. В частности, он заявил, что автомобиль e. Volution на одной воздушной заправке способен проехать от 200 до 300 километров со скоростью 110 километров в час. Разработкой заинтересовалась мэрия Мехико, которая решила перевести весь городской таксопарк на воздух. Однако многие эксперты усомнились в том, что такие характеристики реализуемы, и работа была свернута.
Идея получила вторую жизнь в Индии, где местный автогигант Tata Motors создал прототип воздухомобиля OneCAT. Пятиместная машина с полным баком воздуха способна ехать со скоростью 100 км/ч на расстояние 90 км в городском режиме. Однако это не «чистый» воздухомобиль — он оснащен аккумуляторной батареей, которая во время движения подзаряжает баллон воздухом.

Недостатки: недостаточная разработка проекта.

5. Гиробусы

Самая оригинальная двигательная установка применялась на так называемых «гиробусах» — особом виде троллейбуса, созданного в 50-х годах в Швейцарии.

Особенности: машина двигалась за счет кинетической энергии, накопленной вращающимся маховиком, приводящим в движение тяговый генератор. Вес маховика достигал трех тонн, одной зарядки хватало в среднем на 800 метров пути. На каждой остановке гиробус подключался к электрической контактной штанге и электродвигатель вновь раскручивал маховик.

Распространение: гиробусы эксплуатировались в Швейцарии, Бельгии и Бельгийском Конго. Но в 1960 году все гиробусы списали. Попытки возрождения концепции гиробуса несколько лет назад предпринимались в США, но проект так и не нашел спонсоров.

Недостатки: короткий автономный пробег и проблемы с управлением.

Уважаемый посетитель! Мы физически не можем отвечать на каждый комментарий..
Для того, чтобы Вы могли самостоятельно (или с помощью ближайшего автосервиса) устранить неисправности дизеля, мы разработали ОнлайнДиагностику. Это интерактивное руководство, которое содержит все известные причины неисправностей дизельных двигателей и указывает пути достижения правильной работы конкретного двигателя.

Приглашаем вас воспользоваться ОнлайнДиагностикой прямо сейчас!

8. Радиальный двигатель (звездообразный)

Звездообразный двигатель представляет собой поршневой двигатель внутреннего сгорания, в котором цилиндры расположены вокруг коленчатого вала. Один поршень соединен с коленвалом через главный шатун. Остальные поршни прикреплены через шатуны к кольцам главного ведущего шатуна.

Двигатель преимущественно создан для использования в самолетах. До появления реактивных двигателей в большинстве поршневых авиационных двигателей использовались подобные звездообразные конструкции силовых агрегатов. Эти моторы, как правило, устанавливались на самолеты небольшой дальности. Остальные самолетные моторы имели V-образную форму.

Некоторые современные легкие самолеты до сих пор оснащаются радиальными моторами.

Ряд компаний продолжает строить радиальные системы сегодня. Например, вот современный авиационный радиальный 9-цилиндровый двигатель Веденеев мощностью 360–450 л. с., который в настоящий момент используется на самолетах Яковлева и Сухого.