что это такое, чем отличается от турбированного
Долгожданная тема: атмосферный двигатель или турбированный. Очень многих автомобилистов интересует этот злободневный вопрос. Что выбрать и на чем ездить как можно дольше. Вопрос неоднозначный и требует детально разобраться в плюсах и минусах тех и других моторов.
Содержание
- 1 Принцип работы
- 2 О расходе топлива
- 3 Атмосферный двигатель или турбированный
- 3.1 Атмосферный двигатель
- 3.2 Турбированный двигатель
- 4 Что такое атмосферный двигатель
- 5 Автомобиль с каким двигателем лучше выбрать
Принцип работы
Основной принцип любых двигателей внутреннего сгорания заключается в воспламенении топлива в специальных камерах, благодаря чему в действие приводятся поршни, а далее и последующие узлы автомобиля. В качестве воспламеняющейся жидкости зачастую выступает бензин разнообразных марок либо дизель, но под топливом также стоит понимать и смесь бензина либо дизеля с воздухом.
Это является главным условием воспламенения в моторе, так как без достаточного количества кислорода этот процесс невозможен.
Наиболее оптимальным соотношением для успешного возгорания считается смесь 1:14 (воспламеняющаяся жидкость : воздух). Для решения этой проблемы в любом двигателе внутреннего сгорания предусмотрен специальный узел, отвечающий за смесь топлива и воздуха. В большинстве современных автомобилей за это дело «берутся» автоматические компрессоры подачи воздуха либо турбины (инжектор, карбюратор). Именно поэтому часто их и называют турбированными.
Но в «атмосферниках» всё проходит самотёком. Благодаря естественному атмосферному давлению воздух пытается заполнить любое свободное пространство, на основе чего и построен принцип атмосферного двигателя. Однако зачастую этого недостаточно для достижения воздушно-топливной смеси, поэтому в «атмосферниках» создана механическая система подачи воздуха. Поршни мотора выступают в качестве воздушного насоса, который затягивает необходимое количество воздуха в камеру сгорания.
Для этого в атмосферных двигателях обустраивается специальный воздуховод, обеспечивающий бесперебойную подачу кислорода извне.
Знаете ли вы? Первые чертежи автомобиля принадлежат известному итальянскому художнику и учёному Леонардо да Винчи.
Таким образом, главное отличие турбированного двигателя от атмосферного заключается в автоматическом нагнетателе воздуха, которого в «атмосферниках» нет. Кроме того, не стоит забывать и о том, что в турбированных моторах воздушно-топливная смесь образуется принудительно (благодаря образованию повышенного давления от 1,5 до 3 атмосфер).
О расходе топлива
Если вы внимательно прочитали о плюсах и минусах обоих моторов (атмосферного и турбированного), то вас удивило то, что мы ничего не рассказали о расходе топлива. На этом вопросе стоит остановиться несколько подробнее. Попробуем разобраться, какой мотор является более экономичным.
Сначала сравним два двигателя с одинаковым объемом (например, 1,4 литра).
Атмосферный мотор будет расходовать в среднем около 6÷7 л на 100 км пробега, а трубированному потребуется уже 8÷9 литров. Однако при этом он развивает мощность в 1,5 раза большую, чем атмосферный. Вывод: при одинаковом рабочем объеме «атмосферник» значительно экономичнее (ведь он не только «ест» меньше топлива, но и использует более дешевый бензин), однако значительно уступает турбированному по мощности.
Теперь проведем сравнение расхода топлива у моторов с одинаковой мощностью (например, около 140÷150 лс). Столько «лошадок» под капотом обычно имеет атмосферный мотор объемом 2,0 литра или турбированный двигатель объемом 1,4 литра. В городском цикле расход у обычного двигателя составит около 12÷14 литров на 100 км, у турбированного – все те же 8÷9 литров. Вывод: даже учитывая меньшую стоимость бензина, необходимого для нормальной эксплуатации атмосферного двигателя, мотор с турбо наддувом значительно экономичнее.
Атмосферный двигатель или турбированный
И так, атмосферный или турбированный двигатель.
Если взять изначально их различие, то конструктивно двигателя не отличаются. Различие состоит лишь в том, что в систему впуска добавляется усиленный поток воздуха и соответственно меняется подача топлива в сторону его увеличения.
На атмосферный двигатель можно установить систему наддува, то есть турбину, усиливающую поступающий воздушный поток в систему впуска, подкорректируем подачу топлива, вот вам и турбированный двигатель.
Разберем глубже что такое атмосферный и турбированный.
Атмосферный двигатель
Что значит атмосферный? Как уже было сказано выше, атмосферный двигатель не имеет систему нагнетания воздуха в систему впуска.
Воздух засасывается естественным образом, поршни на впуске засасывают воздух, создавая отрицательное давление в фазе впуска. В этом цикле вместе с воздухом засасывается и топливо, образуя топливную смесь, необходимую для того или иного режима работы мотора.
Для хорошей продувки, так называют хорошую наполняемость рабочей смесью и отводом отработавших газов, на современных атмосферных моторах устанавливают по четыре клапана на цилиндр.
Два на впуск и два на выпуск.
В этом случае обеспечивается максимальная эффективность мотора, относительно его объема цилиндров и соответственно максимальная мощность.
Плюсы атмосферного двигателя:
- повышенный ресурс;
- простота конструкции;
- меньший расход масла;
- больший пробег до замены масла;
- прогрев двигателя быстрее.
Минусы атмосферного двигателя:
- меньшая мощность;
- расход топлива высокий;
- менее экологичный.
Турбированный двигатель
Как было сказано выше, это атмосферный мотор с установленной на него турбиной. Примерно так можно представить турбированный двигатель. Но установкой турбины просто не обойдешься.
Турбина работает от движения выхлопных газов, раскручивая вал с крыльчаткой до бешеных оборотов. На другом конце вала турбины находится крыльчатка, так называемого компрессора, которая подает воздух под давлением во впускной коллектор.
Компрессор нагнетает воздух, его поступает в цилиндры гораздо больше чем в атмосферном моторе. За счет этого появляется возможность создавать готовой горючей смеси в несколько раз больше за один такт впуска. В турбированном конечно при сгорании этой смеси и энергии выделяется больше, результат — резкое повышение мощности.
Коленвал, распредвалы, шатуны, поршни, клапана в турбированном остаются такими же как на атмосферном моторе.
Чтобы турбированный двигатель работал стабильно и долго, требуется много доработок и усовершенствований, связанных со смазкой турбины и охлаждением подаваемого воздуха.
Турбированные двигатели более оборотистые, более мощные, работают при боле высоких температурных режимах.
Кроме турбины, турбированный движок дополняется дополнительным радиатором (интеркулер), который служит для охлаждения воздуха, поступающего в систему впуска.
Интеркуллер необходим для того, чтобы смесь не поступала в цилиндры сильно разогретой, чтобы спасти его от детонации и перегрева.
Плюсы турбированного двигателя:
- увеличенная мощность;
- уменьшенные размеры и вес;
- уменьшенный совакупный расход топлива.
Минусы турбированного двигателя:
- уменьшенный ресурс;
- требует качественное масло;
- требует качественное топливо;
- увеличенный расход масла;
- плохой прогрев;
- потребность чаще менять масло.
Что такое атмосферный двигатель
Несмотря на то что это понятие в автомобилестроении сегодня встречается нечасто, на самом деле, оно является вполне простым для понимания. Как ни странно, но атмосферный двигатель относится к одним из наиболее древних и распространённых агрегатов, используемых в автомобилестроении на протяжении многих десятилетий.
Представляет он собой обычный двигатель внутреннего сгорания, однако в отличие от инжекторных либо карбюраторных, не имеет дополнительных автоматических узлов, обеспечивающих более эффективное сгорание топлива.
Это означает, что необходимая для воспламенения смесь бензина и атмосферного воздуха достигается благодаря естественным законам физики (атмосферному давлению). Поэтому агрегат и получил такое название.
Знаете ли вы? Первый поршневой двигатель внутреннего сгорания был создан в 1807 году французским изобретателем Франсуа де Ривазом.
Сегодня данный агрегат под капотом автомобиля встретить можно нечасто, но всего несколько десятилетий назад его использовали повсеместно для производства легковых и грузовых автомобилей. При этом тип топлива для «атмосферника» не являлся ключевым признаком, так как было создано множество моделей, работающих как на дизельном топливе, так и на бензине. Несмотря на свою техническую застарелость, сегодня такой мотор вновь обретает популярность, поскольку преимущества над современными моделями с турбонадувом имеются значительные.
Узнайте, почему двигатель может работать с перебоями и какие причины этой неисправности.
Автомобиль с каким двигателем лучше выбрать
Обе разновидности моторов имеют как свои достоинства, так и недостатки. Поэтому нельзя однозначно сказать какой из них лучше. Если вы поклонник агрессивной езды, быстрого старта с места, любите драйв и готовы к значительным затратам на обслуживание, то выбор однозначен – автомобиль с турбированным двигателем. Однако, склоняясь к такому выбору, надо помнить о том, что мотор вашего транспортного средства (а особенно турбина) «проживет» значительно меньше, чем атмосферный аналог. К тому же вы должны быть уверены, что в своем регионе вы без труда сможете приобрести топливо высокого качества, а также специальные синтетические масла.
Если для вашего стиля езды характерны спокойствие, предусмотрительность и осторожность, и к тому же вы практичный и бережливый человек, то излишки мощности турбированного двигателя вам просто не нежны. А вот надежность, простота в обслуживании и долговечность атмосферного мотора, позволят значительно сэкономить затраты на его повседневную эксплуатацию.
Атмосферный двигатель или турбированный: плюсы и минусы
Нередко покупатели автомобилей сталкиваются с такими понятиями как «атмосферный двигатель» или «турбированный двигатель» (иногда встречаются «форсированные двигатели»).
Из этой статьи вы узнаете:
- Принципиальные отличия двигателей
- Атмосферные двигатели
- Турбированные двигатели
- Форсированные двигатели
- Эксплуатация
- Прогресс и кошелёк
Бывает даже так, что о типе мотора покупатель узнаёт непосредственно перед самой покупкой автомобиля, не догадываясь, что каждый двигатель имеет свои особенности эксплуатации, о которых важно знать ещё до того как покупатель сядет за руль.
Принципиальные отличия двигателей
Атмосферный двигатель представляет из себя «обычный» двигатель внутреннего сгорания, конструкция которого была разработана уже очень давно и за многие десятилетия эксплуатации доведена до своего совершенства.
Турбированный двигатель представляет из себя такой же двигатель внутреннего сгорания, в конструкцию которого была добавлена турбина, закачивающая воздух в цилиндры под давлением, что заметно увеличивает мощность мотора.
Турбированный двигатель малого объёма (например 1.3 литра турбо — 140 л.с.) может иметь такую же мощность, что и заметно больший атмосферник (1.8 литра — 140 л.с.).
Форсированный двигатель представляет из себя такой же двигатель внутреннего сгорания, но имеющий довольно сложную конструкцию, нередко подразумевающую применение гоночных технологий, дорогих материалов и всевозможных механизмов для извлечения максимальной мощности. Может оснащаться турбиной или нет. Конструкция форсированного двигателя нередко подразумевает, что высокая мощность двигателя идёт в ущерб ресурсу (форсированные двигатели долго не живут).
Каждый тип двигателя обладает плюсами и минусами, которые определяют ряд требований к эксплуатации такого двигателя.
Атмосферные двигатели
К минусам атмосферных двигателей обычно относят их «устаревшую» конструкцию, малую мощность на единицу объёма, а так же сравнительно невысокую экономичность (вследствие чего увеличиваются вредные выбросы).
Однако, у атмосферного двигателя есть один очень серьёзный плюс, который в Российских условиях эксплуатации, зачастую, перевешивает все минусы — это высокая надёжность.
Конструкция атмосферника достаточно проста (в сравнении с турбированным и форсированным двигателем), в таком двигателе после многих десятилетий доработок и усовершенствований уже практически не осталось частей, которые могут сломаться.
Последние значимые изменения в конструкции атмосферных двигателей, заметно увеличившие мощность и уменьшившие расход топлива, произошли в 80-х 90-х годах прошлого века. С тех пор практически все автомобильные производители вносят изменения в конструкцию своих атмосферных моторов только из соображения уменьшения вредных выбросов.
Благодаря своей простоте и надёжности, атмосферный двигатель обладает ещё одним существенным плюсом — неприхотливостью. Атмосферный мотор способен заметно легче переносить эксплуатацию на плохом бензине (который в России не редкость), чем турбированный или форсированный двигатель. Эта особенность очень актуальна для владельцев недорогих автомобилей, на которые чаще всего устанавливаются такие двигатели.
Турбированные двигатели
Что касается двигателя с турбиной, то он имеет немало минусов, о которых не говорит дилер при продаже машины.
К минусам часто относят сложность конструкции двигателя (как следствие — поломки случаются чаще), сравнительно маленький срок службы турбины (из-за постоянной работы при высоких температурах), невысокий ресурс самого двигателя (из-за работы при повышенных нагрузках).
Так же к минусам относят высокий расход топлива (при интенсивной езде), требовательность к его качеству, наличие «турбо-ямы» при разгоне, которую имеют многие модели турбодвигателей, большое количество сложностей при эксплуатации и уходе за турбиной (установку турбо-таймера, использование специальных масел и т.д.).
Ещё одним существенным минусом является высокий расход масла, который для многих турбодвигателей является нормой.
Кроме всего прочего, турбированный двигатель требует высококвалифицированных мастеров при обслуживании и ремонте. Этим фактом многие автовладельцы пренебрегают, отдавая автомобиль во «всеядные» сервисы, после работы которых срок службы двигателя может сократиться очень существенно.
К плюсам турбированного двигателя, в свою очередь, можно отнести довольно высокую мощность при сравнительно малом объёме. Это позволяет производителям:
- — во-первых — добиваться сравнительно низкого расхода топлива в городском режиме движения и снижения вредных выбросов (что соответствует экологическим нормам Евро-4 и Евро-5 и прочим).
- — во-вторых — устанавливать двигатели небольшого объёма на сравнительно тяжёлые автомобили (бизнес-седаны и паркетники).
Так же к плюсам турбодвигателей ценители относят неповторимое удовольствие от вождения и характерные свистящие звуки при разгоне.
Форсированные двигатели
Плюсы и минусы форсированных двигателей часто похожи на плюсы и минусы турбодвигателей.
К минусам относят сложность конструкции (как следствие — поломки случаются чаще), требовательность к качеству топлива и невысокий общий ресурс двигателя.
Форсированные двигатели так же требовательны к качественному ремонту и могут потреблять довольно много масла.
К плюсам форсированного мотора так же можно отнести довольно высокую мощность при сравнительно малом объёме, что позволяет производителям добиваться низкого расхода топлива в городе и снижения вредных выбросов. Благодаря своей высокой мощности такие двигатели так же могут устанавливаются на тяжёлые автомобили.
Эксплуатация
Стоимость эксплуатации двигателя (и всего автомобиля), как правило, зависит от сложности конструкции этого двигателя.
Если двигатель имеет сложную конструкцию (турбированный или форсированный), то для его нормальной работы необходимо качественное топливо (риск залить плохой бензин в России велик), качественное масло (подделок известных брендов на рынке много), а так же квалифицированный сервис, стоящий довольно дорого.
Сложный по конструкции двигатель имеет больше шансов сломаться, а запчасти на такой двигатель стоят довольно дорого.
Справедливо и обратное — чем проще по конструкции двигатель, тем меньше средств владельцу приходится затрачивать для поддержания нормальной его работы (дешевле запчасти, проще сервис, меньше вероятность поломок).
Прогресс и кошелёк
Тенденция последнего времени такова, что практически все автопроизводители, стремясь увеличить мощность двигателя и одновременно уменьшить его расход, переходят на выпуск автомобилей с турбированными или форсированными двигателями маленького объёма.
Такой подход позволяет выпускать достаточно мощные и экологичные автомобили, но в тоже время довольно сильно усложняет конструкцию (что ведёт к более частым поломкам), а так же уменьшает ресурс.
Для покупателя подобный подход является плюсом до тех пор, пока он не начинает сталкиваться непосредственно с ремонтом — то есть до окончания гарантийного срока. После этого автомобиль с турбированным или форсированым двигателем вполне может стать головной болью своего владельца.
Разумеется, большинство покупателей нового автомобиля, как правило, ездят на нём как раз до окончания гарантийного срока, после чего продают.
Однако, любой покупатель подержанного автомобиля будет заранее рассчитывать свои возможные затраты на эту машину и не станет платить много денег за автомобиль, ресурс двигателя которого будет вызывать определённые сомнения.
Поэтому, чтобы продать б.у. автомобиль с турбированным или с форсированным двигателем небольшого объёма, продавцам, скорее всего, придётся потерять в деньгах больше, чем при продаже такого же автомобиля, но с атмосферным двигателем нормального объёма, ресурс которого изначально больше.
Таким образом, технический прогресс для любого автовладельца в России будет иметь свою стоимость — для владельца новой машины она будет составлять величину потери на последующей продаже, а для владельца подержанной машины — величину затрат на обслуживание и более дорогой ремонт.
Лучевой двигатель Ньюкомена — Эпоха революции
Тема: Влияние промышленности, Экономическая и технологическая революция
Изображение предоставлено музеем Барнсли. Изображение предоставлено архивами Барнсли. Изображение предоставлено музеями Барнсли. Атмосферный двигатель был изобретен Томасом Ньюкоменом в 1712 году.
Это была первая машина, приводимая в действие паром, которая в основном использовалась для откачки воды из шахт. Сотни таких двигателей были изготовлены и использовались по всей Британии и Европе в 1700-х годах. Они стали известны просто как двигатель Ньюкомена и помогли проложить путь промышленной революции.
До 1700-х годов было очень мало машин, и большая часть работы выполнялась вручную. Энергия лошадей и волов использовалась, чтобы тянуть плуги, повозки и мельницы. Вода также использовалась как важный источник, где это было возможно. Но работа была относительно медленной и обычно могла выполняться только при дневном свете или в определенных местах. Двигатель Ньюкомена был первой коммерчески жизнеспособной машиной, работающей на паре. Он был разработан для откачки воды из угольных шахт, что позволило горнякам углубляться и добывать новые пласты угля, олова и других полезных ископаемых.
К 1725 году двигатель Ньюкомена широко использовался в шахтах по всей Британии. Его конструкция практически не менялась до 1770-х годов, когда Джон Смитон внес ряд улучшений.
Вместе со своими деловыми партнерами Мэтью Боултоном и Уильямом Мердоком Уатт продолжал совершенствовать свою революционную конструкцию, чтобы паровые двигатели могли не только эффективно качать воду, но и приводили в движение машины на бумажных, хлопковых, мукомольных и металлургических фабриках, текстильных фабриках, винокурнях. , каналы, гидротехнические сооружения и даже водить паровозы. Эти экстраординарные события изменили британский ландшафт и жизнь его жителей и стали известны как промышленная революция.
Этот паровоз Ньюкомена в Центре наследия Эльсекара в Йоркшире был построен в 1795 году для перекачивания воды из Новой шахты Эльсекар. Двигатель работал до 1923 года, когда его наконец заменили электрическими насосами.
Знаете ли вы…?
На пике своего развития этот двигатель мог перекачивать до 600 галлонов воды — около 20 полных ванн — в минуту.
Музеи Барнсли сотрудничали с цифровыми художниками и местной начальной школой, чтобы создать проекционную карту двигателя Newcomen Beam Engine, рассказывающую его историю и показывающую, как он работает. Узнайте больше здесь.
Используйте наши действия Образование , чтобы исследовать этот объект и Промышленную революцию
Основные моменты:
- Использование предметов, произведений искусства и других источников, чтобы узнать о прошлом
- Как создать анимированную проекционную карту
- Зеленый экран
И многое другое…
Это описание объекта и связанные с ним образовательные ресурсы были исследованы и написаны нашей командой историков и специалистов в области образования.
Для получения дополнительной информации посетите домашний музей, галерею или архив предмета, указанные выше.
История парового двигателя
История парового двигателя [Главная страница истории Steam] [Карта сайта истории Steam] [Домашняя страница учебника по вводному химическому машиностроению] [Дополнительные материалы к учебнику]Краткая история парового двигателя
Резюме Карла Лиры
Одной из наиболее важных промышленных задач 1700-х годов было удаление
воды из шахт. Пар использовался для откачки воды из шахт. Теперь это
может показаться, что он имеет очень мало общего с современной паровой электроэнергетикой.
растения. Однако одним из основных принципов, используемых при разработке
Энергия на основе пара — это принцип, по которому конденсация водяного пара может создать
вакуум. В этой краткой истории обсуждается, как конденсация использовалась для создания вакуума.
для работы первых паровых насосов и как Джеймс Уатт изобрел раздельный
конденсатор.
Хотя представленные в этой истории циклические процессы не используются
в современных паровых турбинах с непрерывным потоком в современных системах используются отдельные конденсаторы.
работающих при давлении ниже атмосферного, с учетом описанных здесь принципов.
Кроме того, истории изобретателей и их изобретений дают представление о
процесс технологических открытий.
Демонстрация вакуума
Один из самых важных принципов, применяемых в работе паровой энергии. это создание вакуума путем конденсации. Эта ссылка обеспечивает простую иллюстрацию используя бутылку безалкогольного напитка и кипящую воду. Демонстрация иллюстрирует, как конденсация внутри резервуара создается вакуум. Помпа Savery, описанная ниже, использует метод очень похоже на продемонстрированный метод. Вакуум Демо.
Насос Savery
В первые дни одним из распространенных способов удаления воды было использование ряда
ковшей на шкивной системе, управляемой лошадьми. Это было медленно и дорого
так как животные нуждались в кормлении, ветеринарной помощи и содержании.
Использование
пар для перекачивания воды был запатентован Томасом Савери в 169 г.8, а по его словам
предоставил «двигатель для подъема воды огнем». Насос Савери заработал
путем нагревания воды для ее испарения, заполнения резервуара паром, а затем создания
вакуум, изолируя резервуар от источника пара и конденсируя пар.
Вакуум использовался для забора воды из шахт. Однако вакуум мог
брать воду только с небольшой глубины. Еще одним недостатком помпы был
использование давления пара для вытеснения воды, набранной в резервуар.
В принципе, давление можно использовать для нагнетания воды из резервуара вверх.
80 футов, но взрывы котлов не были редкостью, так как конструкция герметичных
котлы были не очень развиты. Эта ссылка содержит подробную информацию о работе Savery
Описание насоса..
Атмосферный двигатель Ньюкомена
Томас Ньюкомен (1663-1729), кузнец, в течение 10 лет экспериментировал с
первый по-настоящему успешный паровой двигатель, приводивший в действие насос для удаления воды из
шахты.
Его способность продавать двигатель была затруднена из-за обширного патента Савери.
Он был вынужден основать фирму с Савери, несмотря на улучшение показателей.
его двигателя, существенные механические отличия, устранение
потребность в давлении пара и использование вакуума совершенно по-другому. А
Схема двигателя Ньюкомена показана на рис. 1. Двигатель называется
«атмосферный» двигатель, потому что наибольшее используемое давление пара близко к
атмосферное давление.
Рис. 1. Иллюстрация атмосферного двигателя Ньюкомена для откачки воды.
Принцип действия. Паровая машина состоит из
паровой поршень / цилиндр, который перемещает большую деревянную балку для привода водяного насоса. Двигатель не использует давление пара для подъема парового поршня ! Скорее,
система сконструирована таким образом, что балка тяжелее со стороны главного насоса,
и гравитация тянет вниз балку со стороны главного насоса. Веса добавляются к
стороны главного насоса, если это необходимо.
Насосы на рис. 1 вытесняют воду вверх.
ход поршня насоса в соответствии с насосами, использовавшимися в оборудовании в то время, и обсуждение следует этой конструкции. Для того, чтобы рисовать
воды в основной насос в правой части схемы, рассмотрим цикл
это начинается с луча, опрокинутого вниз справа. Цилиндр под паром
поршень сначала заполняется паром атмосферного давления, а затем распыляется вода
в цилиндр для конденсации пара. Разность давлений между атмосферой и
возникающий вакуум выталкивает пар
поршень вниз, поднимая поршень основного насоса вверх, поднимая воду над поршнем основного насоса и заполняя нижнюю камеру основного насоса водой. В нижней части хода парового поршня открывается клапан для восстановления
паровой цилиндр к атмосферному давлению, а луч направлен вниз справа
под действием силы тяжести, позволяя главному поршню упасть. Когда главный поршень падает, вода из-под поршня проходит в камеру над поршнем, как будет объяснено позже. Пар атмосферного давления поступает в паровой цилиндр.
на этом этапе, что позволяет повторить процесс.
Двигатель Ньюкомена был лучшей технологией на протяжении 60 лет! Некоторые двигатели Ньюкомена использовались намного дольше, хотя и значительно уступали Ваттным последующие двигатели. Более подробно о работе и фото старейшего существующий двигатель Ньюкомена, см. Newcomen Описание двигателя.
Атмосферный паровой двигатель мощностьюВт
Рис. 2. Иллюстрация атмосферного двигателя Уатта для перекачки воды. Главный насос не показан. (По гравюре Стюарта, 1824 г., стр. 114.).
| Двигатели Newcomen были крайне неэффективны. Пользователи узнали, как
требовалось много энергии. Паровой цилиндр неоднократно нагревался и охлаждался,
которые тратили энергию на повторный нагрев стали, а также вызывали большие тепловые
стрессы. Принцип действия. Двигатель Ватта, как
двигатель Ньюкомена, работающий по принципу разности давлений, создаваемой вакуумом
с одной стороны поршня, чтобы толкнуть
паровой поршень вниз. Однако паровой цилиндр Уатта и вовсе оставался горячим.
раз. Клапаны позволяли пару поступать в отдельный конденсатор.
а затем конденсат откачивался вместе с газами с помощью воздушного насоса. Более подробная информация о работе и фотографии пары двигателей Watt используется для перекачки воды, см. Уатт Описание двигателя. |
Джеймс Уатт (1736-1819) совершил прорыв, применив
отдельный конденсатор. Уатт открыл отдельный конденсатор в 1765 году.
(См. Эксперимент Уатта.) Потребовалось 11 лет, прежде чем
он видел устройство на деле! Самое большое препятствие для реализации
двигателя Уатта была технология изготовления большого поршня/цилиндра.
с достаточно жесткими допусками, чтобы они герметизировали умеренный вакуум.
Технология улучшилась примерно в то же время, когда Уатт нашел финансовую
поддержку, в которой он нуждался, благодаря партнерству с Мэтью Бултоном.
(См. рис. 2.)Поршень двойного действия и роторный двигатель
Рис. 3. Иллюстрация двигателя двойного действия Бултона-Ватта. (адаптированный с гравюры Стюарта, 1824 г., стр. 128).
| Уатт и Боултон успешно применили свой двигатель для откачки воды из колодцы. Бултон был прозорливым промышленником и воспользовался возможности применения двигателя в других отраслях промышленности. Перемещение паровой двигатель в помещении, устройство стало полезным для работы мельниц и текстильные фабрики и др. Двигатель, изображенный слева, является примером двигателя позднего
1700-е годы. Двигатель слева также содержит еще одно необходимое улучшение для работы машин с постоянной скоростью — подключен регулятор скорости к дроссельному клапану. Подробнее о двигателе двустороннего действия, механизме параллельного движения,
регулятор скорости, а также система солнечной и планетарной передачи (не изображена
на рис. |
Обратите внимание на цепь, которая ранее соединяла поршень с балкой.
двигатели были заменены механизмом параллельного движения. Ватт сказал
своему сыну, что он гордится этим изобретением еще больше, чем
сам двигатель. Механизм позволял поршню действовать в
идеально выровненное движение вверх/вниз, в то время как луч следует по дуге. Механизм
также дали возможность передавать работу в восходящем ходе! Steam есть наконец-то выполняет работу, толкая вверх! Используемые для этого котлы
устройством также являются котлы атмосферного давления. Цилиндровое пространство над
поршень соединен с вакуумом конденсатора, чтобы обеспечить
пар, толкающий поршень.