Главная >> Учебник по физике 10 класс. Базовый уровень. Пурышева

 

 

 

Глава 6. Свойства газов

 

       

§ 37. Тепловые двигатели

Паровые турбины

1. В настоящее время существенная часть электроэнергии в нашей стране вырабатывается на электростанциях. На тепловых электростанциях роторы генераторов приводятся во вращение паровыми турбинами. В паровых турбинах механическая работа совершается за счёт энергии струи пара. С устройством турбины вы знакомились в курсе физики основной школы.

Повышение мощности турбин — важная инженерная задача. В настоящее время сконструированы турбины мощностью 1,2 МВт; проектируются турбины мощностью 1,8 МВт.

Двигатели внутреннего сгорания

2. Двигатель внутреннего сгорания — один из наиболее распространённых тепловых двигателей. Его преимуществом по сравнению с другими двигателями является то, что топливо сгорает внутри цилиндра двигателя. Это делает его более дешёвым, менее металлоёмким, более экономичным.

Существует два типа двигателей внутреннего сгорания: карбюраторные и дизельные. В карбюраторном двигателе горючая смесь (смесь топлива с воздухом) готовится вне двигателя в специальном устройстве и из него поступает в двигатель. В дизельном двигателе горючая смесь готовится в самом двигателе.

Как вам известно, двигатель внутреннего сгорания состоит из цилиндра 1, в котором ходит поршень 2, соединённый с шатуном 3 (рис. 100). Шатун насажен на коленчатый вал 4 и приводит его во вращение при поступательном движении поршня в цилиндре. В крышке цилиндра имеются два отверстия, в которые вставлены клапаны 5 и 6. Через один из них в цилиндр поступает горючая смесь, через другой выходят отработанные газы.

    двигатель внутреннего сгорания

В четырёхтактном двигателе внутреннего сгорания рабочий цикл состоит из следующих тактов: I — впуск; II — сжатие; III — рабочий ход; IV — выпуск. На рисунке 101 представлены графики зависимости давления горючей смеси от объёма для полного цикла работы карбюраторного двигателя внутреннего сгорания.

    рабочий цикл

Во время первого такта происходит движение поршня вниз от верхней мёртвой точки в нижнюю мёртвую точку. При этом в цилиндр через впускной клапан 5 поступает горючая смесь. Объём смеси увеличивается при постоянном давлении. На графике этому процессу соответствует линия 1 —2.

Во время второго такта происходит адиабатное сжатие горючей смеси (линия 2—3 на графике). При этом температура горючей смеси резко возрастает и достигает 300—350 °С.

Продолжение >>>