Іштен жанатын қозғалтқыш

Тақырыбы: Іштен жанатын қозғалтқыш

Дайындаған:Ирсайнова А. ЧС-19-1

Тексерген:Шугаепов А.

Жоспар:

1. Қозғалтқыш туралы жалпы мәлімет

2. Қозғалтқыш түрлері, қызметі мен тарихы

Қозғалтқыш

Қозғалтқыш, мотор - қандайда бір энергия түрін механикалық жұмысқа түрлендіретін күш-қуат машинасы. Қозғалтқыш латынша motor, яғни қозғалысқа келтіретін деген ұғымды білдіреді, ол осыдан қозғалтқыш (мотор) деп аталып кетті. Энергия механикалық жұмысқа қозғалтқыштың түріне қарай қайталамалы-ілгерілемелі қозғалыстағы піспек (поршень), айналмалы қозғалыстағы ротор немесе реактивті қозғалыс тудыратын аппарат арқылы түрленеді. Оны жердегі, судағы, аспандағы, ғарыштағы көлік құралын қозғалысқа келтіру, өндірістің әр саласындағы жұмыс машинасын, тұрмыс техникасын, т. б. іске қосу үшін қолданады. Қозғалтқыш бірінші реттік (бастауыш) және екінші реттік (қостауыш) қозғалтқыш болып бөлінеді. Бірінші реттік қозғалтқыш (бу, газ, жел қозғалтқыштары) табиғи энергетикалық ресурстарды (отын, су, жел энергиясын, ядролық энергияны) механикалық энергияға тікелей түрлендіреді. Оған жылу қозғалтқышы, бу қозғалтқышы, газ қозғалтқышы, жел қозғалтқышы, гидравликалық қозғалтқыш, т. б. жатады. Олардың ішінде отын немесе атом энергиясын механикалық жұмысқа айналдыратын жылу қозғалтқышы ең басты топты құрайды. Ал екінші реттік қозғалтқыш бірінші реттік қозғалтқыштың көмегімен алынған энергияны түрлендіреді. Олардың қатарына электрлік қозғалтқыштар, пневматикалық (сығылған ауаның қысымын пайдаланатын), т. б. қозғалтқыштар жатады. Жинақталған механикалық энергияны беретін құрылғылар да қозғалтқыш (инерциялық, серіппелі, гірлі механизмдер) қатарына кіреді. Атқаратын қызметіне қарай қозғалтқышты орнықты, мобильді (көшпелі, жылжымалы) және көліктік деп бөледі.

Карбюраторлы қозғалтқыш - жанғыш қоспа карбюраторында түзіліп, цилиндрінде электр ұшқынымен тұтанатын іштен жанатын қозғалтқыш. Карбюраторлы қозғалтқыш отыны ретінде тез буланатын жеңіл отындар - бензин, керосин (жермай), тағы басқа пайдаланылады. Ол автомобильдерде, мотоциклдерде, катерлерде, тағы басқа қолданылады.

Дизель қозғалтқыш (Дизельный двигатель) - іштен жанатын, автомобильдің бензиндік қозғалтқышымен салыстырғанда басқаша сызбамен жұмыс істейтін қозғалтқыш. Дизель қозғалтқышта дизельдік жанармай сығылудан барып тұтанады. Дизельдік : жанармай аз жұмсалады (жанармайдың бағасы да арзанырақ олады), көміртек оксиді, көмірсутектер және азот оксиді ауаға аз шығарылады. Алайда, тұтас алғанда, адам үшін улы ластағыштардыңмөлшері дизель қозғалтқыштардың лықсыма газдарында [[карбюраторлық қозғалтқыш] ] тардан 100 есе көп болады. Дизель қозғалтқыштардың лықсыма газдарындағы зиянды заттардың 0, 1 мг-ының организмге түсуі өлім қаупін төндіреді. Дизель қозғалтқыштардың лықсыма газдары қатты жөтелтеді, өкпені ірітеді, обырға шалдығудың ықтималдығын көбейтеді.

Бу Турбинасы - будың потенциалдық энергиясын кинетикалық энергияға, одан кейін оны айналушы біліктің механикалық энергиясына түрлендіретін турбина. Бу Турбинасы - жылу электр стансасындағы (ЖЭС) электр генераторларын қозғалысқа келтіретін негізгі қозғалтқыш. Бу Турбинасы бу машинасына қарағанда анағұрлым ықшам, қолдануға ыңғайлы әрі тиімді және параметрі жоғары буды пайдалануға, таза конденсат алуға, сондай-ақ, электр энергиясын өндірумен қатар тұтынушыларға параметрлері әр түрлі бу беруге мүмкіндік береді. Барлық дерлік Бу Турбиналары көп сатылы болып келеді. Бу Турбинасы активті турбина және реактивті турбина болып ажыратылады. Активті турбинада жылу энергиясының едәуір мөлшерін бір сатының көлемінде механикалық энергияға айналдыруға болады. Сондықтан мұнда турбина сатыларының саны аздау болып келеді де, ауқымы кішірек, ал таза реактивті турбинада сатылар саны көп болады да, нәтижесінде ол ауқымды (көлемді) болып келеді.

Жылулық қозғалтқыш - жылу энергиясын механикалық жұмысқа түрлендіретін қозғалтқыш. Ж. қ. табиғи энергет. қорларды хим. немесе ядр. отын түрінде пайдаланады. Ж. қ. піспекті (поршеньді) қозғалтқыштар (іштен жану қозғалтқыштарының көпшілігі, бу машиналары), піспекті сығымдауыштар (компрессорлар мен сорғылар), роторлы қозғалтқыштар (мыс., Ванкель қозғалтқышы) және реактивті қозғалтқыштар болып бөлінеді. Осы түрлердің құрамасы түріндегі қозғалтқыштар да болуы мүмкін (мыс., турбореактивті қозғалтқыштар) . Жұмыстық денені қыздыру үшін жылу беру тәсілі бойынша Ж. қ. іштен жану қозғалтқыштары және сырттан жану қозғалтқыштары (мыс., Стерлинг қозғалтқышы) болып ажыратылады. Ж. қ-тардың тиімді п. ә. коэфф. (оның білігінің шығысындағы мех. энергияның қозғалтқышқа келіп түскен жылу энергиясына қатынасы) 0, 1 - 0, 6 шамасында болады

Бу машинасы - сығылған су буының потенциалдық энергиясын механикалық жұмысқа түрлендіретін алғашқы поршеньдік қозғалтқыш. Алғашқы әмбебап Бу машинасын 1784 жылы ағылшын өнертапқышы Дж. Уатт ойлап шығарып, оған патент алды. 19 ғасырдың аяғына дейін Бу машинасы өнеркәсіп пен көлікте қолданылатын жалғыз қозғалтқыш болып келді. Бу машинасының дамуы фабрикалар мен зауыттар, электр станциялары, бу арбалар (паровоздар), кемелер мен локомобильдер, ауыл шаруашылығы мен жергілікті өнеркәсіп мұқтаждықтары үшін қажетті жетілдірілген орнықты (стационар) Бу машинасының қуаты 15 МВт, жылдылдық 1000 айн. /мин және пайдалы әсер коэффициенті 20 - 25%-ке жетті.

Реактивтік қозғалтқыш- жұмыстық дененің бастапқы энергиясын сол дененің реактивтік ағынының кинетикалық энергиясына түрлендіру арқылы тарту күшін тудыратын құрылғы. Қозғалтқыш соплосынан жұмыстық дененің сыртқа қарай ағып шығуы нәтижесінде жұмыстық дене ағынының тербелісі түрінде реактивті күш пайда болады. Реактивтік ағынның кинетикалық энергиясына түрленетін энергия химиялық, ядролық, электрондық, т. б. болуы мүмкін. Қазіргі кезде реактивтік қозғалтқыштарда алғашқы энергия көзі ретінде көбінесе химиялық энергия пайдаланылады. Реактивтік қозғалтқыштың негізгі бөлігі - жану камерасы. Оның бір жағында жанған жұмыс денесі үдемелі жылдамдықпен (реактивтік ағын түрінде) ұшып шығатын сопло болады.

«Карбюраторлы іштен жану қозғалтқышы»

Н. Оттоның іштен жану қозғалтқышы

1863 жылы бензин мен ауаның қоспасымен жұмыс істейтін алғашқы поршенді қолдан тұтанатын авиациалық мотордың үлгісін жасады.

Алғашқы екі тактілі жылу қозғалтқышын жасаған- Рудольф Дизель (1858 - 1913 )

Алғашқы іштен жану қозғалтқышын жасаған - Жан Этьен Ленуар (1822 - 1900 )

Карбюраторлы іштен жану қозғалтқышының құрылысы

Іштен жанатын қозғалтқыштарды:

а) пайдалану мақсаты бойынша - көлік, стационарлы, арнайы болып бөлінеді.

б) пайдаланған отын түріне байланысты - жеңіл отын (бензин, газ), ауыр сұйық отын (дизель, мазут) .

в) Іштен жанатын қозғалтқыштар жанушы қоспаның пайда болу тәсілі бойынша:

қозғалтқыштағы сыртқы қоспаның пайда болатын, процесс цилиндірінің сыртында өтеді. Оларға жататындары: карбюраторлы және газды қозғалтқыштар;

қозғалтқыштардағы ішкі қоспаның пайда болатын, процесс цилиндірде пайда болады.

г) Жанғыш қоспаның тұтандыру тәсілі бойынша, былай ажыратады:

сығылудан (дизельдер) қозғалтқыштағы тұтануы. Бұл қозғалтқыштарда отын жоғарғы температурасы әсерінен, өздігінен тұтанады;

қозғалтқышты электр ұшқынымен ықтиярсыз тұтандыру (бензинді және газды) ;

д) Жұмысшы цилиндірін жаңа зарядпен толтыру тәсілі бойынша:

үрлеусіз қозғалтқыштар, оларға, ауаны кіргізу немесе жанғыш қоспаларды (жаңа зарядты) кіргізу, піспек жүрісінің copy кезінде, цилиндірдегі сиретілу есебінен іске асырылады;

қозғалтқышты үрлеумен ауа кіргізіп немесе жұмысшы цилиндірге жанғыш қоспаны кіргізіп - жаңа зарядты енгізеді.

е) Құрылмалық (конструктивті) нышаны бойынша:

цилиндірлерінің орналасуы бойынша: тік, горизонталды; V-түріндегісі; жұлдызша түріндегі және т. б болып бөлінеді;

цилиндірлер саны бойынша - бір цилиндірлі және көп цилиндірлі;

піспек қозғалысын беру тәсілі бойынша - біліксіз, онда, піспектің қайтымды, үдемелі қозғалысы, айналушыға түрленбейді, тікелей ауаны сығуға беріледі (біліксіз дизель - сығымдағыш) немесе турбинаның газды жетегі (газдың біліксіз генераторы) және білікті, ондағы піспек қозғалысы, бұлғақ пен айқалшық көмегімен, білікті айналдыру қозғалысы түрленеді;

айналу жиілігі бойынша: баяу жүрісті, артық айналу жиілікті, тез жүргізгішті.

Цилиндрді жаңа жанғыш қоспамен толтыру тәсіліне орай Іштен жану қозғалтқышы

4-тактілі және

2-тактілі болып бөлінеді.

ж) Жанғыш қоспаны (отын мен ауадан құралатын) дайындау түріне қарай

сырттай және

іштей қоспа түзетін болып ажыратылады.

Сырттай қоспа түзетін Іштен жану қозғалтқышына

карбюраторлы (яғни сұйық отын мен ауа қоспасы карбюраторда түзілетін) және

газ араластырғыш (газ бен ауадан құралатын жанғыш қоспа араластырғышта түзіледі) қозғалтқыштар жатады. Сырттай қоспа түзетін Іштен жану қозғалтқышының цилиндріндегі жұмыстық қоспасы электр ұшқыны арқылы тұтанады.

4 тактілі Карбюраторлы Іштен жану қозғалтқышының жұмыстық циклі енді білік 2 рет айналып, поршень 4 рет әрлі-берлі жүру кезінде атқарылады. 1-тактіні жанғыш қоспаның цилиндрге ену тактісі деп атайды. Бұл тактіде поршень жоғары өлі нүктеге жылжиды, сол кезде ену клапаны ашылып, жанғыш қоспа карбюратордан цилиндрге келеді. 2-такт кезінде поршень төмен өлі нүктеден жоғары өлі нүктеге жылжиды. Бұл кезде сыртқа шығару және ену клапандары жабылады да, жанғыш қоспа 0, 8 - 2 Мн/м2 қысымға дейін сығылады. Сығылу соңында қос-па температурасы 200 - 400° С-қа дейін жетеді. Осы мезетте электр ұшқыны беріліп, қоспа тұтанады. Жану нәтижесінде цилиндрдегі қысым 3 - 6 Мн/м2, температура 1600 - 2200°С-қа жетеді. Циклдің 3-тактісі - ұлғаю, яғни жұмыстық жүріс деп аталады. Бұл тактінің барысында отынның жануы кезінде пайда болған жылу механика жұмысқа түрленеді. 4-такт сыртқа газ шығару тактісі деп аталады. Мұнда поршень төменгі өлі нүктеден жоғарғы өлі нүктеге келеді де, пайдаланылған газ сыртқа айдап шығарылады.

2 тактілі карбюраторлы Іштен жану қозғалтқышының жұмыстық циклі поршеньнің 2 жүрісі кезінде, яғни иінді біліктің 1 айналысында орындалады. Мұндай қозғалтқыштағы сығылу, жану және ұлғаю процестері іс жүзінде 4 тактілі Іштен жану қозғалтқышымен ұқсас. 4 тактілі Іштен жану қозғалтқышымен салыстырғанда 2 тактілі қозғалтқыштың қуаты аз болады.

Төрт тактылы іштен жану қозғалтқышы автомобиль, жеңіл самолеттерде қолданылады. Суретте қозғалтқыштың жұмыс істеу принципінің төрт тактісі көрсетілген::

Сору -> Сығу -> Жұмыстық жүріс -> Шығару

Іштен жану қозғалтқышы

(моделі)

Карбюраторлы іштен жану қозғалтқышы

Карбюраторлы қозғалтқыш.

Жетістіктері

1. Массасы жеңіл;

2. Өте компактылы;

3. Пайдалы әсер коэффициенті (25-30%)

Кемшіліктері

1. Жоғары сапалы отын қажет етеді;

2. Құрылымы күрделі;

3. Иіннің айналу жыл-

дамдығы жоғары;

4. Улы газдар;

5. Шу.

Төрт тактілі Дизель қозғалтқышы

1897 жылы неміс инженері Рудольф ДИЗЕЛЬ (1858 - 1913) жасап шығарған.

Сору немесе кіргізу тактісі

Поршень жоғарғы шеткі орыннан төмен қарай қозға-лады, оның үстінде-гі көлемнің үлғаю-ынан ауа сирейді де, 1 қақпақша ашылып, цилиндр-дің ішіне ауа сорылады

Сығу тактісі

Әрі қарай поршень жоғары қозғалып, ауа сығылады да цилиндрдің ішіндегі қысым 1, 2*106 Па-ға жетіп, ол темпера-тураның 500-700 0С-ға дейін жоғарылуын тудырады.

Сығылған қызған ауаға сорғының және бүркігіштің көмегімен жанғыш қоспа бүркіле-ді. Жоғары темпера-тураның әсерінен қоспа тұтанады. Оның жану уақыты бензиннің жану уақытынан ұзақ.

Шығару тактісі

Поршень жоғары қарай көтеріліп шығару клапаны арқылы газды сыртқа атмосфе-раға шығарады.

Жану нәтижесінде пайда болған газ поршеньге үлкен қысыммен әсер етіп оны төмен қарай қозғап, пайдалы жұмыс атқарады. Жану процесінің соңында газ адиабаталық ұлғаяды да, тактінің аяғында шығару клапаны ашылады, газдың қысымы азаяды.

Жұмыстық жүріс тактісі

Дизель қозғалтқышы

Екі тактілі Дизель қозғалтқышы

Дизель қозғалтқышы

Жетістіктері

1. Ауаға улы заттардың бөлінуі 2/3-ге аз;

2. Қолданылатын отын түрі арзан;

3. Қолданылу мерзімі біршама ұзақ;

4. Қарапайым құрылғы.

5. П. Ә. К-і біршама жоғары 35-40%

Кемшіліктері

1. Қыстың күні іске қосылуы темпера-тураға тәуелді;

2. Қоректендіру жүйесін қайта жөндеу күрделі;

3. Жұмыс кезінде шуыл.

4. Көлемі жағынан үлкен.

5. Улы газдар бөледі.

Бу турбинасы

Бу турбинасы - бу немесе жоғары температураға дейін қыздырылған газ арқылы қозғалтқыш білігін поршеннің, шатунның және иінді біліктің жәрдемінсіз тікелей айналдыратын жылу қозғалтқышы.

Бу турбинасының құрылысы

Екі корпусты бу турбинасы (қақпағы алынған) : 1 - жоғары қысым корпусы; 2 - лабиринтті тығыздағыш; 3 - Кертис доңғалағы; 4 - жоғарғы қысым роторы; 5 - жалғастырушы муфта; 6 - төменгі қысым роторы; 7 - төменгі қысым корпусы.