Які бувають двигуни?

Найпершим двигуном було просте водяне колесо. На колесі кріпилися лопатки, воно опускалося в річку, і течія води призводила його в рух. Прикріпивши до колеса різні механізми, люди виконували всілякі роботи: зрошували поля, мололи зерно, кували метал.

В історії не вказано, хто першим застосував гідравлічний двигун. В Індії ще за тисячу років до нашої ери існували водяні установки. Про водяні млини на Русі згадується в документах, що відносяться до XI століття. Перші гідравлічні двигуни були дерев'яними колеса з лопатками. Нижня частина колеса опускалася в водяний потік. Такі водяні колеса назвали ніжнебойними

А якщо направити потік води зверху на колесо,вода буде тиснути майже на половину його лопаток і потужність двигуна збільшиться ще більше! До цього очевидного висновку прийшли не відразу. Таке водяне колесо назвали верхненаливним.

Пізніше були придумані вітряні двигуни. До невеликого колесу кріпилися величезні дерев'яні крила. Вони оберталися під дією вітру і приводили в рух млинові жорна. Вітряки будувалися на відкритих місцях, пагорбах. Їх можна зустріти і в наш час.

У наш час навчилися перетворювати енергію вітру в електричну енергію за допомогою спеціальних установок - вітрогенераторів.

Вітряним і водяним двигунам не потрібно паливо. Вони дуже економічні. Їх приводять в дію сили природи, від яких вони і залежать. У цьому їх недолік.

Паровий двигун більш незалежний. У паровій машині є піч і котел. Піч топиться дровами і вугіллям і нагріває котел з водою. Вода закипає і перетворюється на пару. Він і приводить в рух механізми. Винахід парового двигуна сприяло розвитку промисловості. Запрацювали парові верстати, паровози, пароплави.

Однак парова машина теж має недолік: вона надто велика і ненажерлива і вимагає багато палива.

Винахідники сконструювали новий двигун. Паливо в ньому згоряє не в печі, а всередині самого двигуна. Його так і назвали - двигун внутрішнього згоряння. Він економічніший і сильніший, так як в ньому використовується більш якісне паливо (бензин і гас), менше і легше парової машини, тому що не має котла. Двигуни внутрішнього згоряння зараз використовуються в автомобілях, літаках, тепловозах, теплоходах і інших машинах.

Честь винаходу двигуна внутрішнього згоряння слід віддати французу Філіпу Лебону. У 1801 р він взяв патент на конструкцію газового двигуна, заснованого на запаленні суміші відкритого їм светильного газу (суміш водню (50%), метану (34%), окису вуглецю (8%) та інших горючих газів) з повітрям, при якому виділялася велика кількість теплоти. На жаль, Лебон не встиг втілити свої ідеї в життя - він загинув в 1804 р Її реалізував бельгійський механік Жан Етьєн Ленуар в 1864 р Однак, розбагатівши, Ленуар перестав працювати над удосконаленням своєї машини, і вона була витіснена більш досконалим двигуном Августа Отто . У 1877 році він винайшов чотиритактний газовий двигун. Цикл Отто донині лежить в основі роботи більшості газових і бензинових двигунів.

Газові двигуни були недосконалі, і тому не припинялися спроби пошуку нового пального. Перший працездатний двигун, що працює на бензині, винайшов німецький інженер Готліб Даймлер разом з Вільгельмом Майбахом в 1885 році. Згодом вони винайшли ще кілька типів бензинових двигунів внутрішнього згоряння, придумали карбюратор, розробили перший мотоцикл, один з перших автомобілів, човновий мотор...

Як не намагалися вдосконалити двигун внутрішнього згоряння, його так і не вдалося використати для виведення штучних супутників на земну орбіту. Новий, реактивний двигун вирішив цю проблему.

Дрова, вугілля, бензин і гас горять тому, що повітря підтримує вогонь. Космічна ракета летить там, де повітря немає. Його потрібно штучно подавати. Але повітря складається з трьох частин: кисню, вуглекислого газу, азоту. З усіх цих газів тільки кисень підтримує горіння. Вирішили «брати» в космос тільки його, причому в рідкому вигляді: так економічніше і зручніше. У ракеті гас і рідкий кисень зберігаються в окремих баках. Потім насосом вони подаються в камеру згоряння, де перемішуються і підпалюються електричної іскрою. Згораючи, кисень і гас утворюють розпечені гази, які через вузьке горлечко вириваються назовні. Вони і штовхають вгору ракету.

Турбореактивний авіаційний двигун винайшли видатні інженери-конструктори - Ганс фон Охайн (Hans von Ohain) з Німеччини, і Френк Уиттл (Frank Whittle) з Великобританії. Перший патент на який працює газотурбінний двигун був отриманий в 1930 році Френком Уиттл, проте першу робочу модель створив саме Охайн. Він же є батьком першого турбореактивного літака, який піднявся в небо 2 серпня 1939 року.


Переглядів: 90
Також в цьому розділі: