История развития ДВС

построивший паровой насос для откачки воды из шахты. В его машине

приготовление пара происходило вне цилиндра - в котле.

     Вслед  за Севери паровую машину (также  приспособленную для откачивания

воды из шахты) сконструировал английский кузнец Томас  Ньюкомен. Он умело

использовал многое из того, что было придумано до него. Ньюкомен взял

цилиндр с поршнем  Папена, но пар для подъема поршня получал, как и Севери,

в отдельном  котле.

     Машина  Ньюкомена, как и все ее предшественницы,  работала прерывисто -

между двумя  рабочими ходами поршня была пауза. Высотой она была с четырех-

пятиэтажный дом  и, следовательно, исключительно <прожорлива>: пятьдесят

лошадей еле-еле  успевали подвозить ей топливо. Обслуживающий  персонал

состоял из двух человек: кочегар непрерывно подбрасывал  уголь в <ненасытную

пасть> топки, а механик управлял кранами, впускающими  пар и холодную воду в

цилиндр.

     Понадобилось  еще 50 лет, прежде чем был  построен универсальный паровой

двигатель. Это  произошло в России, на одной из отдаленных ее окраин -

Алтае, где в то время работал гениальный русский изобретатель, солдатский

сын Иван Ползунов.

     Ползунов  построил свою <огнедействующую  машину> на одном из

барнаульских  заводов. Это изобретение было делом  его жизни и, можно

сказать, стоило ему жизни, В апреле 1763 года Ползунов заканчивает расчеты

и подает проект на рассмотрение. В отличие от паровых  насосов Севери и

Ньюкомена, о  которых Ползунов знал и недостатки которых ясно осознавал, это

был проект универсальной  машины непрерывного действия. Машина

предназначалась для воздуходувных мехов, нагнетающих воздух в плавильные

печи. Главной  ее особенностью было то, что рабочий  вал качался непрерывно,

без холостых пауз. Это достигалось тем, что Ползунов предусмотрел вместо

одного Цилиндра, как это было в машине Ньюкомена, два попеременно

работающих. Пока в одном цилиндре поршень под  действием пара поднимался

вверх, в другом пар конденсировался, и поршень  шел вниз. Оба поршня были

связаны одним  рабочим валом, который они поочередно поворачивали то в одну,

то в другую стороны. Рабочий ход машины осуществлялся не за счет

атмосферного  давления, как у Ньюкомена, а благодаря  работе пара в

цилиндрах.

     Весной 1766-года ученики Ползунова, спустя  неделю после его смерти (он

умер в 38 лет), испытали машину. Она работала в  течение 43 суток и

приводила в  движение мехи трех плавильных печей. Потом котел дал течь;

кожа, которой  были обтянуты поршни (чтобы уменьшить  зазор между стеннкой

цилиндра и  поршнем), истерлась, и машина остановилась навсегда. Больше ею

никто не занимался.

     Создателем другого универсального парового двигателя, который получил

широкое распространение, стал английский механик Джеймс Уатт (1736-1819).

Работая над  усовершенствованием машины Ньюкомена, он в 1784 году построил

двигатель, который  годился для любых нужд. Изобретение Уатта было принято

на ура. В наиболее развитых странах Европы ручной труд на фабриках и

заводах все  больше и больше заменялся работой  машин. Универсальный

двигатель стал необходим производству, и он был  создан.

     В  двигателе Уатта применен так называемый кривошипно-шатунный механизм,

преобразовывающий возвратно-поступательное движение поршня во 

вращательное  движение колеса.

     Уже  потом было придумано <двойное  действие> машины: направляя

поочередно пар  то под поршень, то сверху поршня, Уатт превратил оба его

хода (вверх и  вниз) в рабочие. Машина стала мощнее. Пар в верхнюю и нижнюю

части цилиндра направлялся специальным парораспределительным  механизмом,

который впоследствии был усовершенствован и назван <золотником>.

     Затем  Уатт пришел к выводу, что вовсе  не обязательно все время, пока

поршень движется, подавать в цилиндр пар. Достаточно впустить в цилиндр

какую-то порцию пара и сообщить поршню движение, а  дальше этот пар начнет

расширяться и перемещать поршень в крайнее положение. Это сделало машину

экономичней: меньше требовалось пара, меньше расходовалось  топлива.

     Сегодня  один из самых распространенных  тепловых двигателей - двигатель

внутреннего сгорания (ДВС). Его устанавливают на автомобили, корабли,

тракторы, моторные лодки и т.д., во всем мире насчитываются  сотни миллионов

таких двигателей.

     Для  оценки теплового двигателя важно  знать, какую часть энергии,

выделяемую топливом, он превращает в полезную работу. Чем  больше эта часть

энергии, тем  двигатель экономичнее.

     Для  характеристики экономичности вводится  понятие коэффициента

полезного действия (КПД).

     КПД  теплового двигателя - это отношение  той части энергии, которая

пошла на совершение полезной работы двигателя, ко всей энергии,

выделившейся  при сгорании топлива.

     Первый  дизель (1897 г.) имел КПД 22%. Паровая  машина Уатта (1768 г.) -

3-4%, современный  стационарный дизель имеет КПД  34-44%. 

                    2. ИСТОРИЯ АВТОМОБИЛЕСТРОЕНИЯ В  РОСИИ 

   Автомобильный  транспорт  в  России  обслуживает  все  отрасли  народного

хозяйства и  занимает одно из ведущих  мест  в  единой  транспортной  системе

страны. На долю  автомобильного  транспорта  приходится  свыше  80%  грузов,

перевозимых  всеми  видами  транспорта   вместе   взятыми,   и   более   70%

пассажирских  перевозок.

    Автомобильный  транспорт  создан  в  результате  развития  новой  отрасли

народного хозяйства - автомобильной промышленности, которая  на  современном

этапе является одним из основных звеньев отечественного машиностроения .

    Начало  создания  автомобиля  было  положено  более  двухсот  лет  назад

(название "автомобиль" происходит  от  греческого  слова  autos  -  "сам"  и

латинского mobilis - "подвижный"), когда стали изготовлять  "самодвижущиеся"

повозки. Впервые  они появились в России. В 1752 г. русский  механик-самоучка

крестьянин Л.Шамшуренков  создал  довольно  совершенную  для  своего  времени

"самобеглую  коляску", приводимого в движение  силой  двух  человек.  Позднее

русский изобретатель И.П.Кулибин создал  "самокатную  тележку"  с  педальным

приводом.  С  появлением  паровой  машины  создание  самодвижущихся  повозок

быстро продвинулось вперед. В 1869-1870 гг.  Ж.Кюньо  во  Франции,  а  через

несколько  лет  и  в  Англии  были  построены  паровые  автомобили.  Широкое

распространение  автомобиля  как   транспортного   средства   начинается   с

появлением  быстроходного  двигателя  внутреннего  сгорания.   В   1885   г.

Г.Даймлер (Германия) построил мотоцикл с бензиновым двигателем, а в 1886  г.

К.Бенц - трехколесную повозку. Примерно  в  это  же  время  в  индустриально

развитых странах  (Франция,  Великобритания,  США)  создаются  автомобили  с

двигателями внутреннего  сгорания.

    В  конце XIX века в ряде стран  возникла автомобильная  промышленность.  В

царской  России  неоднократно  делались  попытки  организовать   собственное

машиностроение. В 1908 г.  производство  автомобилей  было  организовано  на

Русско-Балтийском вагоностроительном заводе в  Риге.  В  течение  шести  лет

здесь выпускались автомобили, собранные  в  основном  из  импортных  частей.

Всего  завод  построил  451  легковой  автомобиль  и  небольшое   количество

грузовых автомобилей. В 1913 г. автомобильный парк в России составлял  около

9000 автомобилей,  из них большая часть - зарубежного производства.

    После  Великой Октябрьской социалистической  революции практически  заново

пришлось  создавать  отечественную  автомобильную   промышленность.   Начало

развития российского  автомобилестроения  относится  к  1924  году,  когда  в

Москве на заводе АМО были построены первые грузовые автомобили АМО-Ф-15.

    В  период 1931-1941 гг. создается крупносерийное  и массовое  производство

автомобилей.  В  1931  г.  на  заводе  АМО  началось  массовое  производство

грузовых автомобилей. В 1932 г. вошел в строй завод ГАЗ.

    В  1940 г. начал производство малолитражных  автомобилей Московский  завод

малолитражных   автомобилей.   Несколько   позже   был   создан    Уральский

автомобильный  завод.  За  годы  послевоенных  пятилеток  вступили  в  строй

Кутаисский,  Кременчугский,  Ульяновский,  Минский   автомобильные   заводы.

Начиная с конца 60-х гг., развитие автомобилестроения характеризуется  особо

быстрыми темпами. В 1971 г. вступил в  строй  Волжский  автомобильный  завод

им. 50-летия СССР. 
 

                 3. ПОРШНЕВЫЕ ДВИГАТЕЛИ ВНУТРЕННЕГО  СГОРАНИЯ 
 

    Как  было выше сказано, тепловое  расширение применяется в ДВС.  Но  каким

образом оно  применяется и какую функцию  выполняет мы рассмотрим  на  примере

работы  поршневого  ДВС.   Двигателем   называется   энергосиловая   машина,

преобразующая  какую-либо  энергию  в  механическую  работу.  Двигатели,   в

которых механическая работа создается в результате  преобразования  тепловой

энергии, называются тепловыми.  Тепловая  энергия  получается  при  сжигании

какого-либо топлива. Тепловой двигатель, в котором часть  химической  энергии

топлива,  сгорающего  в  рабочей  полости,  преобразуется   в   механическую

энергию, называется поршневым двигателем  внутреннего  сгорания.  (Советский

энциклопедический словарь) 
 

   3. 1. Классификация  ДВС 
 

    Как  было выше сказано, в качестве  энергетических  установок  автомобилей

наибольшее распространение  поучили ДВС, в которых процесс  сгорания  топлива

с выделением теплоты  и превращением  ее  в  механическую  работу  происходит

непосредственно  в  цилиндрах.  Но  в  большинстве  современных  автомобилей