Презентация "Тепловые двигатели и виды загрязнений"

• 1 слайд

  Тепловые двигатели и виды загрязнений
  Работу выполнили ученики 10 класса
  

• 2 слайд

  2000 лет назад греческий ученый Герон описал прибор, получивший впоследствии название «Шар Герона».
  17 веке Джиованни Бранка изобрел предмет напоминающий современную турбину.
  1690 г. изобретатель парового котла Дени Папен построил первую поршневую машину.
  1698, англичанин Томас Севери сконструировал беспоршневой водоподъёмник.
  1711 г. Томас Ньюкомен построил поршневой насос.
  В 1766 г. русский механик Иван Иванович Ползунов построил паровой двигатель.
  В 1784 г. получил патент на универсальную паровую машину английский изобретатель Джеймс Уатт.
  В 1860 г. французский ученый Ленуар изобрел двигатель внутреннего сгорания .
  В 1878 г. немецкий изобретатель Отто и инженер Ланген построили более совершенный двигатель внутреннего сгорания, с синхронизацией впрыска и сгорания топлива.
  В 1885 г. немецкий ученый Готлиб Даймлер установил сконструированный им легкий бензиновый двигатель на деревянный мотоцикл.
  В тоже время его соотечественник Карл Бенц создал свой автомобиль, имеющий три колеса и одноцилиндровый бензиновый двигатель.
  Первую паровую турбину построил в 1889 г. шведский инженер Лаваль. Он сконструировал её таким образом, что потенциальная энергия пара почти полностью преобразовывается в кинетическую энергию струи.
  Первые попытки создания авиационного реактивного двигателя следует к 1849 году, когда военный инженер И.М.Третесский предложил для передвижения аэростата использовать силу реактивной струи сжатого газа.
  В 1881 Кибальчич разработал проект летательного аппарата тяжелее воздуха с реактивным двигателем.
  История возникновения тепловых двигателей
  

• 3 слайд

  Человек стремился использовать энергию топлива для превращения её в механическую, для этой цели был изобретен тепловой двигатель, который в последующие годы был усовершенствован, но идея осталась той же. Во всех двигателях энергия топлива переходит сначала в энергию газа или пара, а газ (пар) расширяясь, совершает работу и охлаждается, а часть его внутренней энергии при этом превращается в механическую энергию. К тепловым двигателям относятся: паровой двигатель и турбина, двигатель внутреннего сгорания, реактивный двигатель. Их топливом является твёрдое и жидкое топливо, солнечная и атомная энергии.
  
  Виды тепловых двигателей
  Виды тепловых двигателей
  паровой двигатель
  и турбина
  реактивный двигатель
  двигатель внутреннего
  сгорания
  

• 4 слайд

  Двигатели внутреннего сгорания
  В основе работы двигателей лежит преобразование энергии топлива в энергию движения. Транспорт оснащен бензиновыми или дизельными двигателями.
  

• 5 слайд

  
  
  В 1876 г. Немецкий инженер Николаус Отто (1832-1891) изобрел и запатентовал первый четырехтактный двигатель внутреннего сгорания.
  
  
  

• 6 слайд

  Бензиновый и дизельный двигатели называют двигателями внутреннего сгорания. Такое название они получили, потому что топливо сгорает внутри них, в цилиндрах. Часть энергии от сгорания топлива превращается в механическую энергию, а остаток выделяется в виде тепла.
  Двигатели внутреннего сгорания используются в большинстве автомобилей и судов. Они также приводят в движение некоторые локомотивы и самолеты. Бензиновые и дизельные двигатели устанавливают на аварийных электростанциях.
  Конструкции четырехтактных бензиновых и дизельных двигателей очень похожи. В обоих случаях смесь топлива и воздуха попадает в цилиндр, снабженный поршнем. Цилиндров может быть от 4 до 8 и даже более. Они работают последовательно, чтобы поддерживать постоянную мощность двигателя. Цикл работы каждого цилиндра состоит из 4 тактов.
  
  

• 7 слайд

  Четырехтактный двигатель
  Коленчатый вал
  Кривошип
  Пружина
  Передаточная
  цепь
  Шестерни
  вращения
  Выхлоп
  Клапан
  Свеча
  сжигания
  Поршень
  Топливопровод
  Горючее поступает,
  Когда игла поднята
  Воздухо-
  забор
  Карбюратор
  
  Конструкция двигателя Отто была усовершенствованна и доработана другим немецким инженером Готлибом Даймлером (1834-1900). Даймлер запатентовал более мощную и быстроходную модель двигателя в 1887 г. Обычный двигатель внутреннего сгорания может иметь 8 или даже больше цилиндров. В каждом цилиндре поршень после поджигания топливно-воздушной смеси движется вниз и вращает коленчатый вал. Специальные клапаны осуществляют впуск топливно- воздушной смеси и впуск отработавших газов.
  

• 8 слайд

  Четырехтактный двигатель
  1 такт- впуск. Открывается впускной клапан, под действием коленчатого вала поршень движется вниз, засасывая в цилиндр топливо и воздух.
  Выпускной клапан закрывается, а поршень, толкаемый кривошип, возвращается в цилиндр, сжимая топливно-воздушную смесь и тем самым разогревая ее. Это 2 такт-сжатие.
  В бензиновых двигателях в этот момент смесь воспламеняется свечой зажигания.
  При сгорании смесь расширяется. Происходит 3 такт- рабочий ход. Давление газов заставляет поршень двигаться вниз и вращать коленчатый вал.
  В конце рабочего хода открывается выпускной клапан, и и начинается выход отработавших газов. Это 4 такт- выпуск. В это же время коленчатый вал толкает поршень обратно вверх, вытесняя из цилиндра оставшиеся газы.
  Когда этот процесс заканчивается, начинается новый 4-тактный цикл.
  

• 9 слайд

  Роторный двигатель 1957 г.(Феликс Ванкель)
  Вместо поршней и цилиндров в нем было 2 треугольных ротора, вращавшихся в специальных камерах.
  1 Впуск: вращение ротора
  засасывает смесь бензина
  и воздуха.
  
  2 Сжатие: топливная смесь
  сжимается при повороте ротора.
  Сжатая топливно-
  воздушная смесь
  Свеча
  3 Рабочий ход: сжатая
  смесь воспламеняется
  от электрической искры.
  4 Выпуск: ротор продолжает
  круговое движение и обеспе-
  чивает выход газов.
  

• 10 слайд

  Дизельные двигатели
  В 1892 г. Немецкий инженер Рудольф Дизель (1859-1913) изобрел двигатель, получивший его имя.
  В дизельном двигателе топливно-воздушная смесь сжимается до давления, примерно вдвое превышающего давление в бензиновом двигателе. В результате смесь становится настолько горячей, что самовоспламеняется без электрической искры. Дизельные двигатели дешевле, чем бензиновые. Кроме того, дизельные двигатели обладают большей мощностью по сравнению с бензиновыми.
  Дизельный двигатель (мощность: 2023 кВт)
  Электрогенератор
  Электропривод колесной группы
  

• 11 слайд

  Усовершенствование двигателей
  Бензиновые и дизельные двигатели могут быть усовершенствованы для повышения эффективности их работы и снижения загрязнения окружающей среды.
  В современных двигателях карбюратор заменяет электронной системой впрыска топлива в цилиндр во время такта впуска. Микропроцессор контролирует количество подаваемого топлива и время сгорания топливно-воздушной смеси, повышая эффективность сгорания топлива и препятствуя образованию избыточного количества выхлопных газов.
  

• 12 слайд

  Использование тепловых двигателей
  Транспорт
  Электростанции
  

• 13 слайд

  Основные виды загрязнений, связанные с использованием тепловых двигателей
  

• 14 слайд

  
  
  Солнечная энергия
  Ветровая энергия
  Геотермальная энергия
  Энергия воды
  Использование отходов.
  Применение бионефти и спирта
  Пути выхода из проблемы
  Использование
  очистных
  сооружений
  Использование альтернативных
  источников
  энергии