Скоро-скоро наступят самые долгожданные зимние каникулы. И хотя погода совсем не зимняя, на наоборот, сегодня так вообще было похоже на весну, мы все готовимся к встрече Нового Года. Многие из нас уже решили, куда отправиться на каникулах. Кое-кто собрался ехать очень далеко! А Вы задумывались, почему стали возможны вот такие дальние поездки? С конца XIX века весь мир буквально взорвался от восторга, получив в свободное пользование удивительное изобретение - двигатель внутреннего сгорания.
Благодаря этому появилась возможность развивать автомобилестроение, что в конечном итоге и сделало возможным путешествовать легко и комфортно.
А теперь вспомним физику. Так что же такое двигатель внутреннего сгорания?Создание двигателя внутреннего сгорания способствовало ускорению технического прогресса.
А знаете, кто эти люди, создатели ДВС?
![](https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgXdFfHYEhkYUnz-bsvH_zJwkSBpRqQawlHMAY0d4IUtbTF4Kyb6r7r8kGqa0-LcKn019eMRB_KqOwi76SgTPoCK7jSPGdix1c6_0rX_ge5_BUzqRc2eu4pvxq2uj4g1yqvsTzH0pH0WbsF/s1600/1.jpg)
В 1860 году француз Жан Жозеф Этьен Ленуар впервые построил устройство, в котором горючее сжигалось внутри самого устройства. И хотя модель была несовершенная, КПД не превышал 3 %, это стало настоящим прорывом в науке.
Многие инженеры и техники принялись за усовершенствование этого устройства.
![](https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiSJjlBPZZ3RHlPYMOPDWMAXoDbap0g3_KvyE-rHn8bQZfQu3bJBHXK7hdQi9ucgIxGuWDDNOdGSZxfCbfBr6oTJasxAgxOHPDEtT46ybM6SmKH_a46jUw_KtnyalBpdv6WyDpZnbJqTJsQ/s1600/2.jpg)
Спустя 18 лет немецкий изобретатель Николаус Август Отто создал двигатель внутреннего сгорания, который работал по четырёхтактной схеме: впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск отработанных газов. Именно модификации этого двигателя и получили наибольшее распространение.
Создание четырехтактного двигателя внутреннего сгорания открыло эру автомобилестроения.
![](https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhj8tEdI9haWnq2pvAmwr7iI2ehnYOZXB_X0A3X2iQnN9RI05302cI0tdlm8D5jQYr-QbbPhfhrgAu5OJ7jgtRf1psPZeOacidPLc-pknPWUD7VET1Pns13XhVx3IwXgBYjKDpAGFsJLnXL/s1600/3.jpg)
Первый автомобиль с бензиновым двигателем был построен в 1886 году под руководством немецкого инженера Готтлиба Вильгельма Даймлера, совместно с Вильгельмом Майбахом.
![](https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgm4vdNnQ4v3jnNF9bKd1qZJSByQreMokJc722ErjggqjCj8xit1pLn3GWAK41m6Fdji1V8QLQJcTqZjTnmvpBcVqgTc6-xSGybhSJsf8AvSxi6gMZxZiF23XJ09tVD9T_jhY5xwtbZLx6p/s1600/4.jpg)
Генри Форд в начале 20 века начал массовый выпуск автомобилей с конвейера.
В это же время первые автомобили появились в России.
Применение двигателей внутреннего сгорания чрезвычайно разнообразно. Они приводят в движение самолёты, ракеты, тепловозы, паровозы, наземный и водный транспорт.
В ДВС топливо сгорает прямо в цилиндре, внутри самого двигателя. Поэтому он и называется
двигателем внутреннего сгорания. Работают они на жидком топливе или горючем газе.
Двигатель состоит из цилиндра , в котором перемещается поршень соединённый при помощи шатуна с коленчатым валом
![](https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEguqAe6rtkwLV7lMTl-ruYtmhfZHVY2f6-hRxOFuk_96_Eq_8S3ZPeP_abj_gL9vC7LBYvmraDWRSDTbPzkifr-HyzByxFfH0b4aWTWNgM2BjsEv6BiwveAKc-28J281iyALivuS_vMpnCz/s1600/4-Stroke-Engine.gif)
В верхней части цилиндра имеется два клапана , которые при работе двигателя автоматически открываются и закрываются в нужные моменты. Через первый клапан – впускной - поступает горючая смесь, которая воспламеняется с помощью свечи, а через второй клапан – выпускной - выпускаются отработанные газы.
В цилиндре периодически происходит сгорание горючей смеси, состоящей из паров бензина и воздуха (температура достигает 16000 - 18000 С). Давление на поршень резко возрастает. Расширяясь, газы толкают поршень, а вместе с ним и коленчатый вал, совершая при этом механическую работу. При этом газы охлаждаются, так как часть их внутренней энергии превращается в механическую.
Крайние положения поршня в цилиндре называют мёртвыми точками. Расстояние, проходимое поршнем от одной мёртвой точки до другой, называют ходом поршня. Ход поршня называют ещё тактом. Поэтому двигатель называют четырёхтактным.
Такты двигателя внутреннего сгорания: впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск.
![](https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjylD02PVcJRzmQpg9YtSY5QthnfSIXzffIJCuEe6mdMcUV-pNoP__ux4foFjG3QSZMdvLBFnptGZxRKznRCghQhyphenhyphenaEfgSTBlat82Kri-C-XzVkjOMilQn-BDJUC_ZD-rUk2HANuesjPlbR/s1600/347970.gif)
Экологические проблемы применения ДВС
При работе тепловых двигателей для охлаждения используется окружающая среда (атмосферный воздух и вода открытых водоемов), в результате чего происходит повышение температуры окружающей среды, называемое "тепловым загрязнением". Этот эффект усиливается тем, что при сгорании огромного количества топлива повышается концентрация углекислого газа в земной атмосфере. А при большой концентрации углекислого газа атмосфера плохо пропускает тепловое излучение нагретой Солнцем поверхности Земли, что приводит к "парниковому эффекту".
![](https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEha3vt_0aX7Ngv_79aFyvuJzGcacMjHF8MTgOBev-abJvXdNROctx0pqFek_v_yslsHbC8kFm1d5OUdLR4XfRG4zzncv5O2tI-Ccbfcct_zvZWIdv01LRcD2MPVEtmAwJ4Guuau2SSgEtHk/s1600/1.jpg)
В результате описанных процессов, средняя температура на Земле в течение последних десятилетий неуклонно повышается. Это грозит глобальным потеплением с нежелательными последствиями, к числу которых относятся таяние ледников и подъем уровня мирового океана.
![](https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiON60J5UJSYMC_hM-1Eq3aq6EE2ZCey3VsBHrFuIDUyjkIclXkxubGIDU34bcr12-MkD8_UCvyK5caVRP5j5lypa_QX4eZqsROEaS1HaV7rBeDqWAKo9QZovB7JlQhGL8zEbk0-vZ3hwgj/s1600/images.jpg)
Кроме того, при сжигании топлива в тепловых двигателях расходуется атмосферный кислород (в наиболее развитых странах тепловые двигатели уже сегодня потребляют больше кислорода, чем вырабатывается всеми растениями, растущими в этих странах) и образуется много вредных веществ, загрязняющих атмосферу.
Тепловые машины не только сжигают кислород, но и выбрасывают в атмосферу углекислый газ, угарный газ, различные виды сернистых соединений, а также соединения тяжелых металлов. Сгорание топлива в топках промышленных предприятий и тепловых электростанций почти никогда не бывает полным, поэтому происходит загрязнение воздуха золой, хлопьями сажи. Во всем мире обычные энергетические установки выбрасывают в атмосферу ежегодно более 200 млн. т золы и более 60 млн. т оксида серы.
![](https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhGVQz7tjr5X0XXuNa9lAvJ8g1IDlu_S5i5ABgr1CVWuE_3iKP7doCZwrAwqd-AEBu3cVr_g8PlR-_rKZeqp8-W1qLVnxucJALW2JQIfZIAJJ4DbK70uMiIqmAw0F2HeONh9kxTQAFdnmnY/s1600/3.jpg)
Кроме промышленности, воздух загрязняют и различные виды транспорта, прежде всего автомобильный. Жители больших городов задыхаются от выхлопных газов автомобильных двигателей.
![](https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjE_yQnPz_YQKBz3mxkup4uMGnyb9vWulMCEbCWjbbymKI892qGbUa-oJinh7OGmzylLEjZbjKG_H64GGOD84aDw4qJ8C56zwcKLRMlVpTpQYSfBRhMRqbBPb8W41WEGGhseWnt6N0gU9Il/s1600/2.jpg)
Такие виды топлива, как нефть, уголь, газ являются невосполнимыми источниками энергии. В ближайшие 45 - 70 лет человечество столкнётся с проблемой нехватки традиционных видов топлива.
Поэтому сейчас ученые усиленно работают над созданием альтернативной замены двигателя внутреннего сгорания. Например, электромобили.
Благодаря этому появилась возможность развивать автомобилестроение, что в конечном итоге и сделало возможным путешествовать легко и комфортно.
А теперь вспомним физику. Так что же такое двигатель внутреннего сгорания?Создание двигателя внутреннего сгорания способствовало ускорению технического прогресса.
А знаете, кто эти люди, создатели ДВС?
![](https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgXdFfHYEhkYUnz-bsvH_zJwkSBpRqQawlHMAY0d4IUtbTF4Kyb6r7r8kGqa0-LcKn019eMRB_KqOwi76SgTPoCK7jSPGdix1c6_0rX_ge5_BUzqRc2eu4pvxq2uj4g1yqvsTzH0pH0WbsF/s1600/1.jpg)
В 1860 году француз Жан Жозеф Этьен Ленуар впервые построил устройство, в котором горючее сжигалось внутри самого устройства. И хотя модель была несовершенная, КПД не превышал 3 %, это стало настоящим прорывом в науке.
Многие инженеры и техники принялись за усовершенствование этого устройства.
![](https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiSJjlBPZZ3RHlPYMOPDWMAXoDbap0g3_KvyE-rHn8bQZfQu3bJBHXK7hdQi9ucgIxGuWDDNOdGSZxfCbfBr6oTJasxAgxOHPDEtT46ybM6SmKH_a46jUw_KtnyalBpdv6WyDpZnbJqTJsQ/s1600/2.jpg)
Спустя 18 лет немецкий изобретатель Николаус Август Отто создал двигатель внутреннего сгорания, который работал по четырёхтактной схеме: впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск отработанных газов. Именно модификации этого двигателя и получили наибольшее распространение.
Создание четырехтактного двигателя внутреннего сгорания открыло эру автомобилестроения.
![](https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhj8tEdI9haWnq2pvAmwr7iI2ehnYOZXB_X0A3X2iQnN9RI05302cI0tdlm8D5jQYr-QbbPhfhrgAu5OJ7jgtRf1psPZeOacidPLc-pknPWUD7VET1Pns13XhVx3IwXgBYjKDpAGFsJLnXL/s1600/3.jpg)
Первый автомобиль с бензиновым двигателем был построен в 1886 году под руководством немецкого инженера Готтлиба Вильгельма Даймлера, совместно с Вильгельмом Майбахом.
![](https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgm4vdNnQ4v3jnNF9bKd1qZJSByQreMokJc722ErjggqjCj8xit1pLn3GWAK41m6Fdji1V8QLQJcTqZjTnmvpBcVqgTc6-xSGybhSJsf8AvSxi6gMZxZiF23XJ09tVD9T_jhY5xwtbZLx6p/s1600/4.jpg)
Генри Форд в начале 20 века начал массовый выпуск автомобилей с конвейера.
В это же время первые автомобили появились в России.
Применение двигателей внутреннего сгорания чрезвычайно разнообразно. Они приводят в движение самолёты, ракеты, тепловозы, паровозы, наземный и водный транспорт.
В ДВС топливо сгорает прямо в цилиндре, внутри самого двигателя. Поэтому он и называется
двигателем внутреннего сгорания. Работают они на жидком топливе или горючем газе.
Двигатель состоит из цилиндра , в котором перемещается поршень соединённый при помощи шатуна с коленчатым валом
![](https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEguqAe6rtkwLV7lMTl-ruYtmhfZHVY2f6-hRxOFuk_96_Eq_8S3ZPeP_abj_gL9vC7LBYvmraDWRSDTbPzkifr-HyzByxFfH0b4aWTWNgM2BjsEv6BiwveAKc-28J281iyALivuS_vMpnCz/s1600/4-Stroke-Engine.gif)
В верхней части цилиндра имеется два клапана , которые при работе двигателя автоматически открываются и закрываются в нужные моменты. Через первый клапан – впускной - поступает горючая смесь, которая воспламеняется с помощью свечи, а через второй клапан – выпускной - выпускаются отработанные газы.
В цилиндре периодически происходит сгорание горючей смеси, состоящей из паров бензина и воздуха (температура достигает 16000 - 18000 С). Давление на поршень резко возрастает. Расширяясь, газы толкают поршень, а вместе с ним и коленчатый вал, совершая при этом механическую работу. При этом газы охлаждаются, так как часть их внутренней энергии превращается в механическую.
Крайние положения поршня в цилиндре называют мёртвыми точками. Расстояние, проходимое поршнем от одной мёртвой точки до другой, называют ходом поршня. Ход поршня называют ещё тактом. Поэтому двигатель называют четырёхтактным.
Такты двигателя внутреннего сгорания: впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск.
![](https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjylD02PVcJRzmQpg9YtSY5QthnfSIXzffIJCuEe6mdMcUV-pNoP__ux4foFjG3QSZMdvLBFnptGZxRKznRCghQhyphenhyphenaEfgSTBlat82Kri-C-XzVkjOMilQn-BDJUC_ZD-rUk2HANuesjPlbR/s1600/347970.gif)
Экологические проблемы применения ДВС
При работе тепловых двигателей для охлаждения используется окружающая среда (атмосферный воздух и вода открытых водоемов), в результате чего происходит повышение температуры окружающей среды, называемое "тепловым загрязнением". Этот эффект усиливается тем, что при сгорании огромного количества топлива повышается концентрация углекислого газа в земной атмосфере. А при большой концентрации углекислого газа атмосфера плохо пропускает тепловое излучение нагретой Солнцем поверхности Земли, что приводит к "парниковому эффекту".
![](https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEha3vt_0aX7Ngv_79aFyvuJzGcacMjHF8MTgOBev-abJvXdNROctx0pqFek_v_yslsHbC8kFm1d5OUdLR4XfRG4zzncv5O2tI-Ccbfcct_zvZWIdv01LRcD2MPVEtmAwJ4Guuau2SSgEtHk/s1600/1.jpg)
В результате описанных процессов, средняя температура на Земле в течение последних десятилетий неуклонно повышается. Это грозит глобальным потеплением с нежелательными последствиями, к числу которых относятся таяние ледников и подъем уровня мирового океана.
![](https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiON60J5UJSYMC_hM-1Eq3aq6EE2ZCey3VsBHrFuIDUyjkIclXkxubGIDU34bcr12-MkD8_UCvyK5caVRP5j5lypa_QX4eZqsROEaS1HaV7rBeDqWAKo9QZovB7JlQhGL8zEbk0-vZ3hwgj/s1600/images.jpg)
Кроме того, при сжигании топлива в тепловых двигателях расходуется атмосферный кислород (в наиболее развитых странах тепловые двигатели уже сегодня потребляют больше кислорода, чем вырабатывается всеми растениями, растущими в этих странах) и образуется много вредных веществ, загрязняющих атмосферу.
Тепловые машины не только сжигают кислород, но и выбрасывают в атмосферу углекислый газ, угарный газ, различные виды сернистых соединений, а также соединения тяжелых металлов. Сгорание топлива в топках промышленных предприятий и тепловых электростанций почти никогда не бывает полным, поэтому происходит загрязнение воздуха золой, хлопьями сажи. Во всем мире обычные энергетические установки выбрасывают в атмосферу ежегодно более 200 млн. т золы и более 60 млн. т оксида серы.
![](https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhGVQz7tjr5X0XXuNa9lAvJ8g1IDlu_S5i5ABgr1CVWuE_3iKP7doCZwrAwqd-AEBu3cVr_g8PlR-_rKZeqp8-W1qLVnxucJALW2JQIfZIAJJ4DbK70uMiIqmAw0F2HeONh9kxTQAFdnmnY/s1600/3.jpg)
Кроме промышленности, воздух загрязняют и различные виды транспорта, прежде всего автомобильный. Жители больших городов задыхаются от выхлопных газов автомобильных двигателей.
![](https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjE_yQnPz_YQKBz3mxkup4uMGnyb9vWulMCEbCWjbbymKI892qGbUa-oJinh7OGmzylLEjZbjKG_H64GGOD84aDw4qJ8C56zwcKLRMlVpTpQYSfBRhMRqbBPb8W41WEGGhseWnt6N0gU9Il/s1600/2.jpg)
Такие виды топлива, как нефть, уголь, газ являются невосполнимыми источниками энергии. В ближайшие 45 - 70 лет человечество столкнётся с проблемой нехватки традиционных видов топлива.
Поэтому сейчас ученые усиленно работают над созданием альтернативной замены двигателя внутреннего сгорания. Например, электромобили.
Кто знает, может наши дети уже оставят в прошлом проблемы ДВС и пересядут на экологически чистые электромобили.
А пока скажем спасибо изобретателям, конструкторам и всем, кто делает возможным путешествовать без особых хлопот, и великой науке ФИЗИКЕ.
Использованы картинки из интернета +
gif изображения из поисковика Googl
Здравствуй,Ваня!
ОтветитьУдалитьНе скажу, что очень любила физику в школе, хотя отец всегда мне говорил, что эта наука - основа нашей жизни, потому что все, что нас окружает, и есть физика! Уверена, что твоя статья заинтересует ребят и взрослых и позволит взглянуть на эту скучную (на первый взгляд) науку глазами полными интереса! Физика - это здОрово,теперь я это точно знаю!
Доброе утро, Наталья Львовна! Я как-то задумался над словами одной женщины в магазине: "Я не буду покупать это, тут одна химия!!!" :( А ведь действительно, кругом "одна химия" и даже не одна, а две ;)....органическая и неорганическая :))
ОтветитьУдалитьИ физика, и математика, и география, и... всё, что мы учим в школе :) всё рядом :) Любим ли мы это, или нет, оно всё равно рядом :)) Любите мир вокруг нас :)
Здравствуй, Иван! Интересное сообщение о ДВС. Вот только картинка по-моему не правильная! Ты показал не первый бензиновый автомобиль, а первый паровой автомобиль. Физика - это очень важная наука. Учи.
ОтветитьУдалитьДобрый день, Евгения Николаевна! Вы правы, это картинка с паровым двигателем, но мне она очень понравилась, как вариант альтернативного использования бензинового ДВС. Может быть кто-нибудь задумается и усовершенствует? :))
Удалить