Двигатель

  • Дви́гатель — устройство, преобразующее какой-либо вид энергии в механическую работу. Термин мотор заимствован в первой половине XIX века из немецкого языка (нем. Motor — «двигатель», от лат. mōtor — «приводящий в движение») и преимущественно им называют электрические двигатели и двигатели внутреннего сгорания.

    Двигатели подразделяют на первичные и вторичные. К первичным относят непосредственно преобразующие природные энергетические ресурсы в механическую работу, а ко вторичным — преобразующие энергию, выработанную или накопленную другими источниками.

    К первичным двигателям (ПД) относятся ветряное колесо, использующее силу ветра, водяное колесо и гиревой механизм — их приводит в действие сила гравитации (падающая вода и сила

    притяжения), тепловые двигатели — в них химическая энергия топлива или ядерная энергия преобразуются в другие виды энергии. Ко вторичным двигателям (ВД) относятся электрические, пневматические и гидравлические двигатели.

Источник: Википедия

Связанные понятия

Парова́я маши́на — тепловой двигатель внешнего сгорания, преобразующий энергию водяного пара в механическую работу возвратно-поступательного движения поршня, а затем во вращательное движение вала.
Га́зовая турби́на (фр. turbine от лат. turbo — вихрь, вращение) — лопаточная машина, в ступенях которой энергия сжатого и/или нагретого газа преобразуется в механическую работу на валу.
Роторный двигатель — наименование семейства близких по конструкции тепловых двигателей, объединённых ведущим признаком — типом движения главного рабочего элемента. Роторный двигатель внутреннего сгорания (ДВС) — тепловой двигатель, в котором главный подвижный рабочий элемент двигателя — ротор — совершает вращательное движение.
Двигатель Ленуара — исторически первый серийно выпускавшийся двигатель внутреннего сгорания, запатентованный 24 января 1860 г. бельгийским изобретателем Жаном Жозефом Этьеном Ленуаром.
Газотурбинный двигатель (ГТД) — это двигатель, в котором газ сжимается и нагревается, а затем энергия сжатого и нагретого газа преобразуется в механическую работу на валу газовой турбины.

Упоминания в литературе

Второй вид тюнинга, то есть последующее оснащение наддувом безнаддувного двигателя, предъявляет значительные требования к специальным знаниям, а также техническим решениям, которые практически может реализовать занимающаяся тюнингом фирма. Трудность заключается не только в том, что не всегда просто выбрать и настроить турбокомпрессор. Помимо этого необходимо конструировать некоторые детали заново или же изменить их конструкцию. И чем больше должна быть мощность двигателя, тем выше, в принципе, затраты на проведение работ. В непосредственном окружении двигателя подвергаются изменениям или заново проектируются и изготавливаются следующие узлы и системы: передача силового потока от двигателя к трансмиссии (сцепление); система выпуска отработавших газов; впускной тракт системы питания, включая приготовление горючей смеси; системы охлаждения и смазки; система зажигания, включая свечи зажигания.
Двигатель – это агрегат, являющийся источником механической энергии, которая заставляет автомобиль двигаться. Он превращает тепловую энергию, которая возникает в результате сгорания топлива, в механическую. Механическая энергия, в свою очередь, создает на валу двигателя крутящий момент, который используется для движения автомобиля. Обычно двигатель монтируется в передней части автомобиля, однако есть и исключения – например, известный «Запорожец». Место, где располагается двигатель, принято называть моторным отсеком.
Так была изобретена гибридная силовая установка, состоящая из двигателя внутреннего сгорания, аккумуляторов и электродвигателей. В наши дни это изобретение актуально как никогда ранее, поскольку решает проблему загрязнения окружающей среды выхлопными газами (бензиновый двигатель, работающий на постоянных оборотах, выделяет минимально возможное количество продуктов горения топлива). И гений Фердинанда Порше снова востребован – даже спустя много лет после смерти конструктора.
Система смесеобразования – непосредственный впрыск топлива. Масса двигателя – 1550 кг. Рабочий объём – 34,6 л. Удельный расход топлива – 160 г/л.с. в час. Следует отметить, что двигатель уже хорошо освоен отечественной промышленностью и успел пройти испытания в достаточно жестких условиях, в том числе и в горах на различных видах топлива, масел и присадок. Это позволяет надеяться на отсутствие «детских болезней» в ходе грядущей войсковой эксплуатации. По словам главного конструктора ГСКБ «Трансдизель» В.С. Мурзина, заложенные в конструкцию А-85-3А технические решения позволяют двигателю в течение многих лет оставаться на уровне зарубежных аналогов по основным показателям, а по габаритной мощности даже превосходить их. Следует отметить, что конструкция корпуса предоставляет возможность размещать двигатель, как в носовой, так и в кормовой части. Это позволяет на базе платформы создавать самые различные образцы боевой и инженерной техники, не прибегая к существенным переделкам.
Уже в 1906 году инженер В. Караводин изобрел пульсирующий воздушно-реактивный двигатель, построенный в 1907 году и получивший, выражаясь современным языком, авторское свидетельство (в терминах того времени – «привилегию»). Двигатель представлял собой стальную трубу, закрытую спереди пружинными клапанами, открывающимися встречным потоком воздуха. Открыв клапаны, этот поток создавал в трубе повышенное давление; в этот момент в рабочую камеру двигателя впрыскивалось топливо, и воздушно-топливная смесь воспламенялась электрической искрой. При взрыве газы, расширившись, закрывали клапаны и, выходя через заднюю часть трубы, создавали импульс реактивной тяги. После выброса газов из сопла давление в камере сгорания падало, воздух снова открывал двигатели, и цикл работы повторялся. Однако этот двигатель, как и многие другие изобретения, не заинтересовал правительство царской России.

Связанные понятия (продолжение)

Шеститактный двигатель — это тип двигателя внутреннего сгорания, для которого за основу взят четырёхтактный двигатель, в котором полный цикл работы происходит за шесть движений поршня. К шеститактным двигателям относят также двигатель типа M4+2, имеющий два поршня, в котором за полный рабочий цикл один поршень совершает 4 движения, а второй — 2.
Гидравлический привод (гидропривод) — совокупность устройств, предназначенных для приведения в движение машин и механизмов посредством гидравлической энергии.
Турби́на (фр. turbine от лат. turbo — вихрь, вращение) — лопаточная машина, в которой происходит преобразование кинетической энергии и/или внутренней энергии рабочего тела (пара, газа, воды) в механическую работу на валу. Струя рабочего тела воздействует на лопатки, закреплённые по окружности ротора, и приводит их в движение.
Ди́зельный дви́гатель (в просторечии — дизель) — поршневой двигатель внутреннего сгорания, работающий по принципу самовоспламенения распылённого топлива от воздействия разогретого при сжатии воздуха. Применяется в основном на судах, тепловозах, автобусах и грузовых автомобилях, тракторах, дизельных электростанциях, а к концу XX века стал распространен и на легковых автомобилях. Назван по имени изобретателя. Первый двигатель, работающий по такому принципу, был построен Рудольфом Дизелем в 1897 году...
Дви́гатель вну́треннего сгора́ния (ДВС) — двигатель, в котором топливо сгорает непосредственно в рабочей камере (внутри) двигателя. ДВС преобразует тепловую энергию от сгорания топлива в механическую работу.
Воздухомобиль (пневмомобиль) — автомобиль с пневматическим двигателем, использующий для движения сжатый воздух.
Транспортное средство — техническое устройство для перевозки людей и/или грузов. В отличие от грузоподъёмных и подъёмно-транспортных устройств, транспортные средства используют, как правило, для перевозки на относительно дальние расстояния.
Роторно-лопастной двигатель Вигриянова — роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания. Особенность двигателя — применение вращающегося сложносоставного ротора, размещённого внутри цилиндра и состоящего из четырёх лопастей.
Турбореактивный двигатель (ТРД, англоязычный термин — turbojet engine) — воздушно-реактивный двигатель (ВРД), в котором сжатие рабочего тела на входе в камеру сгорания и высокое значение расхода воздуха через двигатель достигается за счёт совместного действия встречного потока воздуха и компрессора, размещённого в тракте ТРД сразу после входного устройства, перед камерой сгорания.
Аккумуляторная топливная система или система типа «коммон рэйл» (англ. common rail — общая магистраль) — система подачи топлива, применяемая в дизельных двигателях. В системе типа common rail насос высокого давления нагнетает дизельное топливо под высоким давлением (до 300 МПа, в зависимости от режима работы двигателя) в общую топливную магистраль существенного объёма (аккумулятор).
Транспортные средства на сжатом воздухе приводятся в движение пневмодвигателями, использующими сжатый воздух, запасённый в баллонах. Такой привод называется пневматическим. Вместо смеси топлива с воздухом и её сжигания в двигателе, и последующей передачи энергии поршням от горячих расширяющихся газов, в транспортных средствах на сжатом воздухе передача энергии поршням осуществляется от сжатого воздуха.
Парогазовая установка (англ. Combined Cycle Gas Turbine, CCGT) — электрогенерирующая станция, служащая для производства электроэнергии.
Дельтообразный двигатель (Napier Deltic) — это британский двигатель со встречным движением поршней, бесклапанный, двухтактный дизельный двигатель, использовавшийся в морском деле и в локомотивах. Разработан и производился компанией Napier & Son.
Теплово́й дви́гатель — аппарат, превращающий теплоту в механическую энергию, используя зависимость объёма вещества от температуры. Обычно работа совершается за счет изменения объёма вещества, но иногда используется изменение формы рабочего тела (в твёрдотельных двигателях). Действие теплового двигателя подчиняется законам термодинамики. Для работы необходимо создать разность давлений по обе стороны поршня двигателя или лопастей турбины. Для работы двигателя обязательно наличие разницы температур...
«Дру́жба» — модель бензопилы. Разработана на ЗМКБ «Прогресс» им. академика А. Г. Ивченко в ноябре 1953 года. Производители — Машиностроительный завод им. Дзержинского (Пермь) и ГУП ПО «Сибприбормаш» (Бийск). Выпускается в массовом производстве с 1955 года. В 1958 году на выставке в Брюсселе была награждена «Золотой медалью». В 1990-х годах выпуск пилы и запасных частей к ней освоили также небольшие частные предприятия в различных городах России.
Роторно-цилиндро-клапанный двигатель (RCV) — двигатель внутреннего сгорания, система газораспределения которого реализована за счёт вращения цилиндра. Цилиндр совершает вращательное движение попеременно проходя впускной и выпускной патрубок, поршень при этом совершает возвратно-поступательные движения.
Жи́дкостный раке́тный дви́гатель (ЖРД) — химический ракетный двигатель, использующий в качестве топлива жидкости, в том числе сжиженные газы. По количеству используемых компонентов различаются одно-, двух- и трёхкомпонентные ЖРД.
Духоход Барановского — локомотив, приводимый в движение двигателем, рабочим телом которого является сжатый воздух. Построен С. И. Барановским на Александровском заводе (с 1922 г. — Пролетарский завод) в Санкт-Петербурге в 1861 году. Машина называлась конструктором «духоход» или «духовой самокат».
«Карлик», также «Русский трактор» — простейший трактор системы инженера Якова Мамина, который производил завод «Возрождение» в Марксштадте АССР НП (ныне Саратовская губерния) в 1924–1928 годах. Основной задачей конструктор считал максимальную простоту конструкции, доступность обслуживания машины любому крестьянину и наибольшую ремонтопригодность в условиях кустарной мастерской при недостатке фабричных запчастей. Так, количество деталей в тракторе доведено до 300 (самый простой и дешёвый на тот момент...
Винтовой воздушный компрессор — промышленное устройство объемного сжатия воздуха для промышленно-производственных нужд (пневмоцилиндры, пневмоинструмент, производственные линии и механизмы), основным элементом сжатия которого является пара конусообразных роторов (винтов).
Двигатель внутреннего сгорания любого типа не создаёт вращающего момента в неподвижном состоянии. Прежде чем он начнёт работать, его нужно раскрутить с помощью внешнего источника энергии. Практически используются следующие варианты...
Восьмицили́ндровые дви́гатели — двигатели внутреннего сгорания, имеющие восемь цилиндров.
Система впрыска топлива — система подачи топлива, массово устанавливаемая на бензиновых автомобильных двигателях, начиная с 1980-х годов. Основное отличие от карбюраторной системы — подача топлива осуществляется путём принудительного впрыска топлива с помощью форсунок во впускной коллектор или в цилиндр. Автомобили с такой системой питания часто называют инжекторными. В авиации на поршневых моторах такая система начала применяться значительно раньше — с 1930-х годов, но по причине низкого уровня...
Паротурбовоз — локомотив, в качестве двигателя на котором установлена паровая турбина.
Паровой трактор — трактор или тягач, использующий в качестве силовой установки паровой двигатель (тепловой двигатель внешнего сгорания). Подобные трактора активно производились и использовались в первой половине 20-го века, но из-за низкой эффективности примитивных конструкций парового двигателя того времени быстро были вытеснены из области применения с появлением эффективных конструкций двигателя внутреннего сгорания, а также с началом эпохи дешёвого бензина с окончанием Второй мировой войны.
Мотобур (бензобур) — портативная буровая установка, которая управляется с помощью физической силы человека.
Пневма́тика (от греч. πνεῦμα — дыхание, дуновение, дух) — раздел физики, изучающий равновесие и движение газов, а также посвящённый механизмам и устройствам использующим разность давления газа для своей работы. Технически пневматика близка к гидравлике.
Моде́льный электродви́гатель — электрический двигатель, приводящий в движение летающую, плавающую, вообще какую-либо движущуюся модель, например модель автомобиля.
Вспомогательная силовая установка (ВСУ) — вспомогательный источник механической энергии на транспортном средстве, не предназначенный для приведения средства в движение. Во многих случаях назначением ВСУ является запуск основного двигателя, а также обеспечение средства энергией на стоянках. Различные виды ВСУ устанавливаются на самолёты, а также на некоторые большие наземные и морские транспортные средства.
Пиростартёр — устройство для запуска теплового двигателя (например, ДВС или газотурбинного), использующее энергию горячих газов сгорающего пиротехнического заряда. Применяется при жёстких ограничениях по весу (в авиации), для резервирования систем электро- или пневмозапуска (резервные энергетические агрегаты), либо при полном отсутствии или недостаточной мощности имеющихся электро- и пневмосистем (ранние ДВС).
Паровой автомобиль (паромобиль) — автомобиль, использующий паровой двигатель (тепловой двигатель внешнего сгорания) вместо стандартного в наше время двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Такие автомобили существовали сравнительно долгое время, но из-за низкой эффективности парового двигателя большого распространения не получили, и несмотря на усовершенствование двигателя в конце XIX — начале XX вв., были вытеснены автомобилями с ДВС в начале XX века.
Нагнетатель — механический агрегат, опционально применяемый на поршневых и роторно-поршневых двигателях внутреннего сгорания (далее — ДВС), работающий за счёт того или иного вида энергии, получаемой в процессе работы самого ДВС, и осуществляющий наддув, то есть принудительное нагнетание воздуха в ДВС с целью его всережимной форсировки или (в отдельных случаях) продувки.
Компа́унд-маши́на (англ. compound — составной) — паровая машина двойного расширения пара.
Турбонаддув — один из методов агрегатного наддува, основанный на использовании энергии отработавших газов. Основной элемент системы — турбокомпрессор.
Гибри́дный автомоби́ль — автомобиль, использующий для привода ведущих колёс более одного источника энергии.
Электри́ческий велосипе́д (электровелосипед, пауэрбайк, e-bike, pedelec (англ.)) представляет собой велосипед с электрическим приводом, который частично или полностью обеспечивает его движение. Его называют также велогибридом, хотя гибридный велосипед — это велосипед, сочетающий в своей конструкции как атрибуты горного, так и шоссейного велосипедов.
Цикл Аткинсона — модифицированный цикл Отто 4-тактного двигателя внутреннего сгорания.
Тормоз-замедлитель, ретардер (англ. retarder), — устройство, предназначенное для снижения скорости транспортного средства без задействования основной тормозной системы. Использование тормоза-замедлителя необходимо для эксплуатации транспортных средств (преимущественно грузовых автомобилей и автобусов, а также поездов) в горных условиях на длительных спусках. Из большого количества схем чаще всего применяются электромагнитная и гидравлическая. Преимущество гидравлического тормоза-замедлителя в стабильности...
Орбитальный двигатель Сарича — это тип двигателя внутреннего сгорания, использующий ротор вместо движущихся возвратно-поступательно внутренних частей. Он отличается от двигателя Ванкеля тем, что использует такую форму ротора, которая катится вокруг внутренней части двигателя, в то время как двигатель Ванкеля использует вращающийся «на месте» трёхгранный ротор.
ЖРД замкнутой схемы (ЖРД закрытого цикла) — жидкостный ракетный двигатель, выполненный по схеме с дожиганием генераторного газа. В ракетном двигателе замкнутой схемы один из компонентов газифицируется в газогенераторе за счёт сжигания при относительно невысокой температуре с небольшой частью другого компонента, и получаемый горячий газ используется в качестве рабочего тела турбины турбонасосного агрегата (ТНА). Сработавший на турбине генераторный газ затем подаётся в камеру сгорания двигателя, куда...
Клиновозду́шный ракетный двигатель (англ. Aerospike engine, Aerospike, КВРД) — тип жидкостного ракетного двигателя (ЖРД) с клиновидным соплом, который поддерживает аэродинамическую эффективность в широком диапазоне высот над поверхностью Земли с разным давлением атмосферы. КВРД относится к классу ракетных двигателей, сопла которых способны изменять давление истекающей газовой струи в зависимости от изменения атмосферного давления с увеличением высоты полета (англ. Altitude compensating nozzle). Двигатель...
ПЭД (Погружной электрический двигатель)— Погружные двигатели являются приводом ЭЦН, преобразующим электрическую энергию, которая подается по силовому трехжильному кабелю сверху в зону подвески установки, в механическую энергию вращения насосов.
Дви́гатели вне́шнего сгора́ния — класс двигателей, где источник тепла или процесс сгорания топлива отделены от рабочего тела.

Упоминания в литературе (продолжение)

Карбюратор автоматически регулирует состав горючей смеси (соотношение паров бензина и воздуха), а также ее количество, подаваемое в цилиндры, в зависимости от режима работы двигателя (холостой ход, размеренная езда, ускорение и др.). Как мы уже отмечали ранее, на современных автомобилях карбюраторы используются редко (всем управляет электроника, самый известный такой прибор – инжектор), но советские и российские автомобили (ВАЗ, АЗЛК, ГАЗ, ЗАЗ) выпускались с карбюратором. Поскольку на таких авто и сегодня ездит пол-России, мы далее подробно рассмотрим принцип работы и устройство карбюратора.
Поэтому в состав силовой установки решили включить турбину низкого давления системы Парсонса, не выполнявшую роли основного двигателя, что было ново. Хотя турбина и не имела передовой конструкции, она вполне оправдывала свой вес, в целом повышая эффективность и производительность. Для экономии турбина питалась так называемым мятым (уже отработанным) паром от основных двигателей, поршневых машин. Обычно такой пар просто выбрасывался через дымовые трубы или охлаждался, конденсировался и вновь попадал в котлы для повторного нагрева.
…На заводе Климов познакомился с интереснейшей работой инженера Макарука, о которой вспомнит спустя два десятилетия как об упущенной уникальной возможности вырваться значительно вперед в производстве двигателей воздушного охлаждения: «В 1922 году появились первые образцы мощных моторов воздушного охлаждения, создателем которых был Федден. Первые моторы воздушного охлаждения появились в виде однорядных звезд. Хотя идея о постановке нагнетателя для наддува воздуха в мотор существовала еще со времен Первой мировой войны и, в частности, наш завод ГАЗ № 2 в 1922–1924 годах под руководством всем нам известного инженера Макарука занимался изготовлением образца приводного центробежного нагнетателя для авиационного мотора, тем не менее Феддену мы приписываем честь осуществления первого мотора с центробежным нагнетателем поддува. Первый серийный однорядный звездообразный мотор воздушного охлаждения с нагнетателем был выпущен заводом „Бристоль” (конструктор Федден) в 1924 году (приблизительно). С момента появления этого двигателя развитие мощностей моторов воздушного охлаждения шло главным образом за счет нагнетателя». Тогда же никто, кроме Владимира Яковлевича, не оценил по достоинству новое изобретение Макарука, и работы были прерваны.
Немцы, не имея времени на разработку принципиально нового истребителя, пошли по пути глубокой модернизации «ветерана» испанской войны. В январе 1939 г. Люфтваффе получили первый «Мессершмитт» Bf-109 серии Е. При сохраняющемся внешнем сходстве с предыдущими модификациями это был фактически другой самолет. В тех же габаритах моторного отсека был размещен новый двигатель «ДаймлерБенц» DB601А со взлетной мощностью 1050 л/с (мотор предыдущих модификаций имел мощность 700 л/с). На двигателе был применен уникальный для того времени гидропривод нагнетателя, что обеспечивало плавную бесступенчатую регулировку наддува. Важным преимуществом DB601 над любыми современными ему двигателями был прямой впрыск топлива в цилиндры (то, что сегодня называется «инжектор») – отсутствие карбюратора с поплавковой камерой обеспечивало устойчивую работу мотора при интенсивном маневрировании самолета-истребителя. Вооружение Bf-109 Е было также значительно усилено – к двум пулеметам винтовочного калибра добавились две 20-мм пушки MGFF, установленные в крыльях.
В качестве топлива разгонщик использовал сжиженный водород, который подавался в блок из четырех турбореактивных двигателей АЛ-51 разработки Архипа Люльки, имеющих общий воздухозаборник и работающих на единое сверхзвуковое сопло внешнего расширения. Особенностью двигателей являлось использование паров водорода для привода турбины. Вторым принципиальным новшеством был интегрированный регулируемый гиперзвуковой воздухозаборник, использующий для сжатия поступающего в турбины воздуха практически всю переднюю часть нижней поверхности крыла. Расчетная дальность полета самолета-разгонщика с нагрузкой составляла 750 км, а при полете в качестве разведчика – более 7000 км.
Повышение летных данных, и в первую очередь скорости, выдвинуло дополнительные требования к аэродинамике, прочности, лабораторным экспериментам и натурным испытаниям. Разработали новые нормы прочности, создали методы расчета вибраций, исследовали скоростные профили и вопросы штопора. Особое внимание уделялось дальнейшему снижению аэродинамического сопротивления. В этой связи начинает проявляться повышенный интерес к рядным двигателям водяного охлаждения, имевшим меньшую площадь поперечного сечения, чем у моторов с воздушным охлаждением при почти одинаковой мощности. В распоряжении советских конструкторов к середине 1930-х имелось два таких мотора: отечественный М-34ФРН, еще не окончательно доведенный, но зато имеющий мощность 1200–1250 л.с., и лицензионный М-100 («Испано-Сюиза» 12 gbrs) в 860 л.с.
При выборе легкового автомобиля двигатель – второй по значимости фактор после кузова. Поэтому, выбирая тип двигателя, следует учитывать, что дизельные двигатели значительно долговечнее и экономичнее бензиновых. Это объясняется более прочным и жестким блоком цилиндров, коленчатого вала, деталей цилиндропоршневой группы, головки блока цилиндров – и применением дизельного топлива, которое, в отличие от бензина, является и смазочным материалом. Однако, как мы уже говорили, они дороже и более требовательны к качеству топлива, в частности к содержанию в нем воды. Дело в том, что при соединении с содержащейся в дизельном топливе серой вода образует соединение серной кислоты.
3. Как отмечалось ранее, принцип работы двигателя внутреннего сгорания заключается в преобразовании тепловой энергии в механическую. Это происходит на третьем этапе работы двигателя, который называется рабочим ходом. Когда поршень находится в ВМТ, а рабочая смесь максимально сжата, между электродами свечи зажигания возникает электрическая искра, что вызывает воспламенение рабочей смеси (это происходит в камере сгорания). В результате на поршень, находящийся в ВМТ, оказывается мощное давление. Клапаны в этот момент плотно закрыты, продуктам горения деваться некуда, и именно они давят на поршень, который под воздействием этого давления вынужден двигаться вниз к НМТ. При этом он передает энергию своего движения через шатун на кривошип коленчатого вала, тем самым вынуждая его вращаться. Именно это вращение является движущей силой автомобиля.
Ванкеля двигатель – роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания, был изобретен в 1957 г. немецким конструктором Ф. Ванкелем (ФРГ). Ротор такого двигателя размещен внутри цилиндра, профиль которого выполнен по эпитрохоиде. (Примечание: эпитрохоида – от греч. epi – «на», «над» + trochoeides – «кругообразный» – кривая, описываемая точкой, жестко связанной с окружностью, которая катится по наружной стороне другой окружности.) При этом ротор двигателя установлен так, что он может вращаться на эксцентриковом валу, и соединен жестко с зубчатым колесом. В свою очередь это колесо взаимодействует с другим колесом – неподвижным. Во время работы двигателя Ванкеля ротор с первым колесом обкатывается по второму колесу – неподвижному, при этом его грани скользят по поверхности цилиндра, отсекая переменные объемы камер. Впуск рабочей смеси (бензиновой) осуществляется по специальному каналу, воспламенение смеси осуществляется от свечи зажигания, а выпуск обработанных газов происходит через другой канал. В двигателе Ванкеля обычно применяется трехгранный ротор, а отношение чисел зубьев колес подвижного (первого) и неподвижного (второго) подбирают в соотношении 3/2.
Из производителей, которые выпускают четырехтактные двигатели, внимания заслуживают Briggs&Stratton (США) и Honda (Япония). Для ежедневной восьмичасовой работы производятся профессиональные двигатели, для которых характерны верхнее расположение клапанов, система автоматической остановки в связи с падением уровня масла и значительный запас прочности с наработкой на отказ до 4000 часов. Несколько большим ресурсом отличаются V-образные двухцилиндровые двигатели, предназначенные для генераторных установок мощностью от 9 до 15 кВА (это максимальная мощность для бензиновых генераторных установок).
В качестве ходовых двигателей применялись трехфазные явнополюсные электромоторы «Альстом» синхронного типа (дл. 8 м, выс. 6, 5 м, шир. 6 м), рабочее напряжение которых составляло порядка 5500 В при токе 3600 А. Мощность каждого составляла 40 000 л.с., при этом они были снабжены системой воздушного охлаждения. Из-за своих размеров моторы остаются крупнейшими представителями машин подобного типа.
В электромеханической трансмиссии двигатель (как правило, дизель) вращает ротор электрогенератора, энергия которого по электрическому кабелю передаётся электродвигателю и далее через зубчатый редуктор ведущим колёсам или электродвигателям, вмонтированным в ведущие колёса. Электромеханическая трансмиссия при наличии соответствующей регулирующей аппаратуры обладает высокими преобразующими свойствами и автоматически приспосабливается к меняющейся нагрузке, а двигатель работает в оптимальном режиме. Ввиду высокой стоимости, сложности конструкции, использования дефицитных материалов и большой массы электрические трансмиссии экономически выгодно применять на автомобилях грузоподъёмностью выше 80 т (БелАЗ-7549 и др.).
Тесла был довольно горд своим многофазным двигателем и идеями для передачи энергии – он потратил много сил на получение этих патентов. Он был увлечен разработкой полнокомплектных систем передачи электроэнергии, в которых двигатель и генератор были бы тщательно подобраны друг к другу. Тесла был уверен, что, разрабатывая полные системы, он сможет производить наиболее эффективные двигатели и генераторы в том смысле, что для их веса они имели бы самую большую производительность{233}.
В декабре 1969 года на военном танкоремонтном заводе начала действовать линия по модернизации танков «Центурион». Модернизация заключалась главным образом в замене бензинового двигателя Meteor и механической трансмиссии Merritt-Brown на дизель Teledyne Continental AVDS-1790-2AС (модификация AVDS-1790-2A; здесь С – от Centurion) и гидромеханическую автоматическую трансмиссию Allison CD-850-6 (затем CD-850-6А). Новый моторно-трансмиссионный блок превосходил по размерам старый, поэтому кормовой лист корпуса пришлось отклонить на 3,5° от вертикали, а крышу МТО поднять. Удалось также увеличить емкость топливных баков, что, наряду с установкой менее «прожорливого», чем бензиновый мотор, дизеля, привело к возрастанию запаса хода почти вдвое. Кроме модернизации силового блока были усовершенствованы тормоза, установлены новые системы пожаротушения и электроснабжения, некоторые машины получили 12,7-мм пулемет, монтировавшийся над стволом орудия. Стрельба из пулемета велась дистанционно с помощью электроспуска. Внешне модернизированный «Центурион» отличали МТО увеличенной высоты, отклоненный назад кормовой бронелист корпуса и наличие воздухоочистителя, размещенного на надгусеничной полке.
Очень простые по своей сути, SRB, соответственно, дешевы. К тому же, поскольку после выгорания топлива ускорители превращались в полые трубы, они могли опускаться на парашютах в соленую морскую воду и использоваться повторно. Одна беда: твердотопливные ускорители значительно опаснее жидкостных ракетных двигателей. Последними можно управлять во время работы. Датчики могут отслеживать температуру и давление, и, если обнаруживается проблема, компьютер даст команду перекрыть клапаны, после чего поток компонентов прекратится и двигатель закончит работу, как если бы мы выключили газ в газовой плите. После этого можно перенаправить неиспользованные компоненты топлива в оставшиеся двигатели и продолжать полет. Именно такой сценарий в пилотируемых программах был реализован дважды. При запуске «Аполлона-13» в центральном двигателе второй ступени возникла проблема, и он был выключен. Четыре остальных двигателя проработали дольше запланированного, и носитель выполнил свою задачу. А в одном из стартов шаттла перед «Челленджером» центральный двигатель отключился за три минуты до расчетного момента. Полет продолжался на двух оставшихся двигателях, которые сжигали топливо, предназначавшееся для отказавшего двигателя[35].
Создавая двигатель для сверхскоростных самолетов, Люлька и его соратники считали, что он в первую очередь должен быть малогабаритным и легким. Ему задавали минимальный по тем временам удельный вес – 0,21 кг на килограмм тяги. Сверхзвуковая ступень, которой конструкторы заменили несколько дозвуковых ступеней компрессора, упростила конструкцию. Однако газодинамические силы на сверхзвуковой лопатке выше, чем на обычной дозвуковой, и это сделало ее очень напряженной. Большие осложнения при отладке устойчивости компрессора возникли в эксплуатации. И доводка АЛ-7Ф, этого уникального двигателя, оказалась сложной как в стендовых, так и в летных условиях.
Выбирайте воздушный компрессор, который создает равномерный воздушный поток при высоком давлении и большом объеме, а также выдерживающий условия работы на месте струйной обработки. Для абразивоструйной очистки лучше всего подходят безмаслянный ротационный пластинчатый компрессор и винтовые компрессоры. Пескоструйная обработка создает пыль; следовательно, компрессоры должны быть оборудованы высокоэффективными фильтрами для сбора пыли на воздухозаборнике, что предотвратит износ двигателя. Длительное использование при высоких температурах окружающей среды повышает рабочую температуру компрессора, поэтому лучше всего оборудовать компрессоры механизмами аварийной остановки для предотвращения перегрева. Завышенные рабочие температуры могут причинить вред частям двигателя, а также послужить толчком к образованию угарного газа (бесцветного газа без запаха), который смертельно опасен для абразивоструйщиков, если компрессоры используются также для подачи воздуха в защитный шлем. Компрессоры должны быть оборудованы воздухоприемниками и спускными кранами для сбрасывания накопленной воды. Приемные емкости должны иметь клапан сброса давления, настроенный на максимальное рабочее давление абразивоструйного аппарата.
Не стоит также забывать, что гидравлический усилитель рулевого управления и вакуумный усилитель тормозов функционируют только при работающем двигателе. Если вы заглушите мотор, они работать перестанут, следовательно, придется прилагать намного больше усилий, чтобы повернуть или затормозить. Важнейшим элементом управления любого автомобиля является педаль газа. Умение правильно применять эту педаль (иначе говоря – грамотно использовать силу тяги) нередко позволяет выйти из многих неожиданно возникших сложных ситуаций. Дело в том, что при движении накатом возможность использования педали газа у водителя отсутствует: ведущие колеса полностью отключены от двигателя и включение передачи требует хоть и небольшого, но времени, а на дороге иногда каждая секунда дорога.
Модели боевой пехотной машины KIFV различаются в зависимости от типа двигателя и способов передачи. Так, существуют БМП с двигателем Д-2848Т, снабженным турбонаддувом, и автоматической передачей 200-5D. Мощность упомянутого двигателя составляет 350 л. с. Разработка трансмиссии 200-5D принадлежит создателям военной техники для вооруженных сил США, а именно компании «Аллисон».
Современные карбюраторы бензиновых двигателей значительно отличаются от элементарного карбюратора главным образом за счет наличия дополнительных вспомогательных устройств, позволяющих в тех или иных режимах работы двигателя в определенной степени обеднять или обогащать смесь. Различают карбюраторы с восходящим, горизонтальным и падающим потоком. Наиболее часто используют карбюраторы с падающим потоком, в которых смесь в смесительной камере движется сверху вниз. Карбюратор может иметь одну или две камеры. В последнем случае они могут устанавливаться последовательно или параллельно. Чаще всего используются двухкамерные карбюраторы с параллельным расположением камер.
Смазочные масла по их назначению классифицируют на следующие основные группы: моторные, индустриальные, трансмиссионные, турбинные, компрессорные, приборные и некоторые другие более узкого специального назначения. Наиболее масштабной по объему производства и ассортименту является группа моторных масел: для бензиновых (карбюраторных) двигателей, дизелей и двигателей, работающих на газовом топливе. К этой же группе относятся универсальные масла, применяемые в двигателях разной конструкции. В группу индустриальных масел для промышленного оборудования входят масла для гидравлических систем (гидравлические жидкости), направляющих скольжения, шпинделей, зубчатых передач и др. Трансмиссионные масла подразделяются на масла, используемые для смазывания механических, гидромеханических и гидростатических передач.
Как правило, женщины не занимаются ремонтом автомобильных двигателей самостоятельно, поэтому сложности с проверкой и настройкой электронных систем вас интересовать не должны, а вот о преимуществах этих двигателей знать необходимо. Инжекторные двигатели экономичны, самостоятельно решают многие текущие задачи по настройке опережения углов зажигания в зависимости от качества топлива, заводке и прогреву двигателя, они приемисты и мощны в широком диапазоне оборотов.
Сложную систему газораспределения в этих двигателях заменяют три ряда окон 6.8 на боковой поверхности цилиндра 3. Через эти окна выпускаются отработанные газы, всасывается рабочая смесь в картер двигателя и продувается цилиндр от остатков продуктов сгорания. Окна открывает и закрывает сам поршень 10 (своей образующей поверхностью) при движении в цилиндре. В такте I (рис. 4) при движении поршня снизу вверх сначала происходит сжатие порции горючей смеси в цилиндре, а затем и засасывание свежей порции горючей смеси из карбюратора в картер двигателя. Когда сжатие рабочей смеси заканчивается, её воспламеняют электрической искрой. В такте II происходит расширение продуктов сгорания 9. Они толкают поршень вниз, т. е. происходит рабочий ход. В конце хода поршня сверху вниз отработанные газы выпускают в атмосферу. В карбюраторных двигателях, работающих на лёгком жидком топливе (бензине), смесеобразование осуществляется в специальном устройстве – карбюраторе. Двигатели внутреннего сгорания широко применяются в промышленности, на автомобильном, авиационном, морском и железнодорожном транспорте.
Дрель ударного действия Black&Decker 25 °CRE – добротный инструмент мощностью 710 Вт со стандартным набором: двухскоростной редуктор, ударная функция, реверс, электронное управление скоростью. Двигатель имеет удачную систему охлаждения, поэтому практически не греется. Хорошо защищен от пыли, имеет красивый дизайн и удобен в работе.
Дрель ударного действия Black&Decker 250 CRE – добротный инструмент мощностью 710 Вт со стандартным набором – двухскоростным редуктором, ударной функцией, реверсом, электронным управлением скоростью. Двигатель имеет удачную систему охлаждения, поэтому практически не греется, хорошо защищен от пыли, имеет красивый дизайн и удобен в работе.
Николай Отто, узнав о двигателе Ленуара из газет, стал его усовершенствовать. В ходе экспериментов родилась идея, которая коренным образом повлияла на дальнейшее развитие двигателя – сжатие газовоздушной смеси стало производиться в камере внутреннего сгорания, рабочий цикл был установлен четырехтактный.
Третья система гидравлики аварийная, она дает возможность осуществить сброс некоторых частей аппарата в случае возникновения аварийной ситуации. Приводом гидравлической помпы в этой системе служит электродвигатель постоянного тока, который питается напрямую от основных аккумуляторов аппарата или от аварийной батареи. Необходимо отметить, что сброс отдельных элементов аппарата в случае аварийной ситуации может производиться и от второй системы гидравлики. На приведенной схеме ГОА «Мир» выделены те части аппарата, которые могут быть сброшены. Прежде всего, это выступающие части конструкции (которыми аппарат может зацепиться на дне за тросы, кабели и т. д.): главный и боковые двигатели; крыло; кисти манипуляторов (в случае, если что-то взято в кисть, а механизм ее разжимания не работает); аварийный буй, выходящий после отдачи от аппарата на поверхность на тонком нейлоновом тросике длиной 8000 метров; кроме того, может быть сброшен нижний аккумуляторный бокс основной батареи весом около 1000 килограммов.
Двигатель машин марки «Тойота Королла» до пробега 80 000 км особого внимания не требует, за исключением обычного технического обслуживания (замена масла и т. п.). Но после этого пробега вы, скорее всего, услышите, что двигатель стал работать шумно – это свидетельствует об износе мотора (начинает шуметь цепь привода распределительного вала и газораспределительного механизма).
Коллектив управленцев Н. А. Пилюгина и М. С. Рязанского разработал новую систему автономного управления ракетой, включая и применение системы боковой радиокоррекции (БРК) в полете. Коллективом автономщиков В. И. Кузнецова были разработаны новые гироприборы. Изменение габаритов ракеты Р-2 по сравнению с Р-1, новая компоновка приборного отсека потребовали от коллектива В. П. Бармина разработки новой системы наземного оборудования, обеспечивающей мобильность и безотказность действия всех агрегатов. 25 мая 1949 года на полигоне был впервые в СССР проведен вертикальный пуск экспериментальной ракеты Р-1А, с целью отработки для ракеты Р-2 принципов отделения ГЧ: определения характера изменения тяги двигателя после его выключения для выбора момента отделения ГЧ и расчета необходимой отталкивающей ГЧ силы. В ГЧ, кроме того, устанавливались два контейнера с научной аппаратурой для исследования параметров верхних слоев атмосферы и прохождения в них дециметровых и сантиметровых радиоволн. Контейнеры спасались при помощи парашютных систем. Всего было четыре пуска на высоту 110 и 210 км. Это были первые шаги на пути исследования Космоса.
Перед моими глазами предстал новый мир: молибденово-стальная трубчатая конструкция пламеотражателя ракетного двигателя, охлаждаемая водой, подаваемой под высоким давлением из соседней насосной станции, находилась намного ниже хвостового захвата пусковой установки, удерживающей ракету до выхода двигателя на режим полной тяги; бетонная стартовая площадка, построенная таким образом, чтобы железнодорожные цистерны с топливом подъезжали непосредственно к испытуемой конструкции и их можно было подсоединять к трубопроводам, подающим топливо в ракету; разумная простота всего комплекса сборки. Массивный фундамент был и в комнате с регистрирующими приборами, маленьком цеху, офисе, под цилиндрическими емкостями со сжатым азотом, водосточными резервуарами и многим другим вспомогательным оборудованием. Пока мы осматривали стенд, мое волнение усиливалось возрастающим нетерпением увидеть ракету. Но ИС-1 был пуст, поэтому я поторопил Хартмута на ИС-7.
Четыре карбюратора обеспечивали питание топливом двигателя, а всем этим процессом управлял механик-водитель. Капризность карбюраторов была самым большим недостатком немецких бензиновых моторов, которые проигрывали неприхотливым дизельным двигателям русских. Однако способность более быстро восстанавливать рабочий режим была преимуществом немецкого танкового двигателя.
Во время пуска и прогрева холодного двигателя смесь должна быть богатой, для устойчивой работы двигателя работающего на малых оборотах холостого хода, требуется обогащенная смесь.
Наиболее вероятно, что скорость 420 км/ч была достигнута в ходе заводских испытаний. Этот рубеж у некоторых исследователей вызывает сомнение. Одни считают ее завышенной, другие – наоборот. Главный аргумент последних заключается в том, что, по некоторым данным, в силу недостаточной охлаждающей поверхности испарительной системы двигатель работал не на полную мощность.
Работа шла своим чередом. Мы конструировали разнообразные системы зажигания и испытывали их, но лучше они не становились. Соотношение между горючей смесью и силой тяги тоже не менялось. Наконец мы добились, что и камера сгорания, и топливные форсунки не прогорали в критических точках, и, проведя три или четыре испытания одного и того же двигателя, убедились, что характеристики его работы каждый раз остаются неизменными.
Снимите наконечники свечей и осмотрите их, если это не сложно. Свеча зажигания должна поджечь смесь в цилиндре. Для этого в ней есть искровой промежуток (зазор), который "пробивается" искрой. Но в цилиндре, в камере сгорания, находится не воздух, а топливно-воздушная смесь, которую искре "пробить" труднее. Нужно большее напряжение. Когда вы резко нажимаете на газ, по условиям работы двигателя в цилиндры подается обогащенная смесь, то есть подается больше топлива. Теперь для образования искры надо подать еще большее напряжение. Оно подается катушкой зажигания, но наконечник свечи не выдерживает, и искра сквозь него "бьет" на корпус, потому что ей легче пробить материал наконечника по какой-нибудь микротрещине, чем зазор в свече, который заполнен топливно-воздушной смесью. В результате, при резком ускорении в двигателе часть цилиндров может не работать, т.е. возникает явление, которое называют "провал газа". Обычно провал газа обусловлен плохой работой ускорительного насоса в карбюраторе, из-за чего при резком нажатии на газ смесь не обогащается. Но бывают случаи, когда во всем виноваты наконечники свечей, на которых видны следы пробоя: черная или серая точка со следами копоти вокруг. Если эту копоть стереть пальцами, останется только точка, которую довольно сложно заметить.
Деформации, встречающиеся при ремонте аварийных автомобилей, настолько разнообразны, что найти кузова с одинаковой степенью повреждений почти невозможно. Почти каждый кузов после аварии при восстановлении требует механических воздействий, т.e. отрезку тех или других деталей, которые мешают снять с автомобиля тот или другой агрегат или узел (например, подвеску, радиатор, двигатель, топливный бак, запасное колесо и многие другие детали в зависимости от места и тяжести повреждения). В таких случаях на стадии разборки автомобиля необходимо отделить переднюю часть кузова или целые панели кузова, являющиеся частью всего корпуса сварной конструкции, механизированным инструментом, ручной ножовкой или зубилами.
В качестве силовой установки на «Инденпенденте» использовался специально спроектированный V-образный 12-цилиндровый карбюраторный двигатель «Армстронг-Сиддлей» (Armstrong Siddeley) мощностью 350 л.с. Кстати сказать, за этот двигатель фирма «Армстронг-Сиддлей» запросила, ни много ни мало, 27,5 тысяч фунтов стерлингов. В трансмиссии использовалась планетарная передача конструкции У. Уилсона и коробка перемены передач швейцарской фирмы Winterthur. Для управления танком механик-водитель мог использовать рулевое колесо, а для облегчения усилий применялись сервоприводы.
В июне 1934 года, уже в ходе серийного производства, опытный экземпляр БА-3 (с корпусом из неброневой стали) испытывался на НИБТ полигоне, пройдя 400 км по шоссе и 190 км по проселку. В отчете об испытаниях отмечался удобный доступ к двигателю, коробке перемены передач, демультипликатору и другим агрегатам, требующим периодического осмотра, удобное размещение экипажа и мягкий ход машины. Бронеавтомобиль без труда преодолел подъем в 24 градуса, крен в 30 градусов, брод глубиной до 0,6 ми 0,4 м вертикальную стенку, в целом «не уступая по проходимости грузовому «Форд-Тимкен». Запас хода по горючему составлял 218 км по шоссе и 134 км по проселку.
Грузовики предназначены для использования на дорогах общего пользования. Могут иметь бензиновый, дизельный, газовый, комбинированный или гибридный двигатель. В грузовике может быть от 2-х до 5-ти осей. У всех грузовиков одинаковая рама основы шасси (лестничного или хребтового типа), необходимая для установки кузовов. Первый дизельный грузовик был сконструирован и построен в 1923 году.
Иное положение с электродвигателями. Простейшие по конструкции, несложные в эксплуатации и самые массовые по применению в производственных условиях трехфазные асинхронные двигатели не могут эффективно работать при однофазном токе. Поэтому в бытовых электропылесосах, стиральных машинах, компрессионных холодильниках, различных кухонных машинах, а также в электроинструментах используют однофазные электродвигатели. Надо признать, что они, во-первых, сложнее трехфазных, а во-вторых, менее экономичны. По мере роста мощности однофазных электродвигателей их недостатки по сравнению с трехфазным становятся все более ощутимыми. Так, при мощности 1,3 кВт однофазные электродвигатели настолько громоздки, что их применение в быту становится затруднительным. Эту мощность стали считать предельной для бытовых электроприборов (за исключением напольных электроплит). Кроме того, квартирная электропроводка в домах старой застройки не приспособлена для включения электроприборов мощностью более 1,3 кВт.
Приближалась война. Обстановка в стране постоянно накалялась, и авиаконструкторы активно занимались разработкой боевых самолетов, которые должны были иметь огромную мощь. Предвоенное время для Миля было временем напряжения всех творческих сил. Миль понимал, что война неизбежна, поэтому работал много – по 10–12 часов в сутки. В это время он занимался не только вопросами автожиров, но и самолетостроения: разрабатывал критерии эффективности управления боевых самолетов. Он придумал то, каким образом связать летчика и машину, чтобы летчик чувствовал самолет в полете. Миль работал в отделе особых конструкций, где являлся соавтором двух автожиров – А-12 и А-15, он также занимался разработкой теории ротора. Главный вопрос, который больше всего волновал его в то время, – проектирование и конструирование лопастей, создающих достаточную подъемную силу и обеспечивающих возможность авторотации. Данной теме он посвятил более 30 работ и статей. Геликоптеры часто ломались и не могли долгое время находиться в воздухе. Им требовался очень мощный мотор, который дал бы нужное количество мощности, чтобы не только поднять геликоптер в воздух вертикально, но и продолжить поступательный полет. Кроме мотора, требовалось создать лопасти, которые давали бы возможность аппарату сделать безаварийную и плавную посадку с выключенным двигателем. Это называется посадка на авторотации (самовращении ротора). Вопросы устойчивости и управляемости автожира также занимали его внимание.
Прежде всего, если у вас появилось желание разобраться с мотором, никогда не открывайте пробку радиатора на машине с горячим двигателем! Моторы современных машин имеют рабочую температуру порядка 100, а то и 110 градусов и замкнутую систему с повышенным давлением. Открыв пробку, вы резко сбросите давление, и находящаяся в системе охлаждения вода при этом окажется с температурой выше точки кипения… К тому же, чтобы решить проблему перегрева, начинать нужно отнюдь не с радиатора.
В 1885 году Галилео Феррарис обнаружил, что два не совпадающих по фазе поля переменного тока могут заставить вращаться сплошной ротор, например как диск или цилиндр. В 1888 году независимо от него Николя Тесла тоже открыл вращающееся электрическое поле. Эти открытия послужили основой для создания индукционных двигателей и открыли путь индукционным счетчикам.
Такая остановка двигателя происходит чаще всего из-за неисправностей в системах зажигания или питания и реже из-за заедания деталей, связанного с недостаточным количеством масла в системе смазки двигателя или из-за резкого снижения давления в системе смазки. В последнем случае двигатель автомобиля следует отправить в ремонт.
а б в г д е ё ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ э ю я