การนำเสนอการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายใน เครื่องยนต์สันดาปภายใน ขั้นตอนหลักของการพัฒนาเครื่องยนต์สันดาปภายใน

เครื่องยนต์ การเผาไหม้ภายใน(เรียกย่อว่า ICE) เป็นเครื่องยนต์ประเภทหนึ่ง เครื่องยนต์ความร้อนซึ่งในนั้น พลังงานเคมีเชื้อเพลิง (โดยปกติจะเป็นเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนที่เป็นของเหลวหรือก๊าซ) การเผาไหม้ในพื้นที่ทำงานจะถูกแปลงเป็นงานเครื่องกล แม้ว่าเครื่องยนต์สันดาปภายในจะเป็นเครื่องยนต์ความร้อนที่ค่อนข้างไม่สมบูรณ์ (เสียงดัง, การปล่อยสารพิษ, อายุการใช้งานสั้นลง) เนื่องจากความเป็นอิสระ (เชื้อเพลิงที่ต้องการมีพลังงานมากกว่าสิ่งที่ดีที่สุด แบตเตอรี่ไฟฟ้า) ICE แพร่หลายมาก เช่น ในการขนส่ง

ประวัติความเป็นมาของการสร้างเครื่องยนต์สันดาปภายใน ในปี พ.ศ. 2342 วิศวกรชาวฝรั่งเศส ฟิลิปป์ เลอ บง ค้นพบก๊าซส่องสว่าง ในปี ค.ศ. 1799 เขาได้รับสิทธิบัตรสำหรับการใช้และวิธีการผลิตก๊าซส่องสว่างโดยการกลั่นไม้หรือถ่านหินแบบแห้ง การค้นพบนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการพัฒนาเทคโนโลยีแสงสว่างเป็นหลัก ในไม่ช้าในฝรั่งเศสและในประเทศยุโรปอื่น ๆ ตะเกียงแก๊สก็เริ่มแข่งขันกับเทียนราคาแพงได้สำเร็จ อย่างไรก็ตาม ก๊าซส่องสว่างไม่เพียงแต่เหมาะสำหรับให้แสงสว่างเท่านั้น

สิทธิบัตรการออกแบบเครื่องยนต์แก๊ส ในปี 1801 เลอ บง จดสิทธิบัตรการออกแบบเครื่องยนต์แก๊ส หลักการทำงานของเครื่องนี้ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติที่รู้จักกันดีของก๊าซที่เขาค้นพบ: ส่วนผสมกับอากาศจะระเบิดเมื่อถูกจุดชนวน และปล่อยความร้อนจำนวนมากออกมา ผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ขยายตัวอย่างรวดเร็ว ทำให้เกิดแรงกดดันต่อสิ่งแวดล้อมอย่างมาก โดยการสร้างสภาวะที่เหมาะสม พลังงานที่ปล่อยออกมาจะสามารถนำมาใช้เพื่อประโยชน์ของมนุษย์ได้ เครื่องยนต์ของ Lebon มีคอมเพรสเซอร์สองตัวและห้องผสม คอมเพรสเซอร์ตัวหนึ่งควรสูบลมอัดเข้าไปในห้องและอีกตัวหนึ่ง - ก๊าซส่องสว่างแบบอัดจากเครื่องกำเนิดแก๊ส จากนั้นส่วนผสมของก๊าซและอากาศจะเข้าสู่กระบอกสูบทำงานซึ่งเป็นจุดติดไฟ เครื่องยนต์เป็นแบบ double-acting นั่นคือห้องทำงานที่ทำงานสลับกันนั้นอยู่ที่ทั้งสองด้านของลูกสูบ โดยพื้นฐานแล้ว Le Bon ได้ฟักความคิดเกี่ยวกับเครื่องยนต์สันดาปภายใน แต่เขาเสียชีวิตในปี 1804 ก่อนที่เขาจะนำสิ่งประดิษฐ์ของเขามาสู่ชีวิตได้

Jean Etienne Lenoir ในปีต่อๆ มา นักประดิษฐ์หลายคนจาก ประเทศต่างๆพยายามสร้างเครื่องยนต์ที่ใช้งานได้โดยใช้แก๊สส่องสว่าง อย่างไรก็ตามความพยายามทั้งหมดนี้ไม่ได้นำไปสู่การปรากฏตัวในตลาดเครื่องยนต์ที่สามารถแข่งขันกับเครื่องจักรไอน้ำได้สำเร็จ เกียรติในการสร้างเครื่องยนต์สันดาปภายในที่ประสบความสำเร็จในเชิงพาณิชย์เป็นของ Jean Etienne Lenoir วิศวกรชาวเบลเยียม ในขณะที่ทำงานที่โรงงานชุบสังกะสี เลอนัวร์เกิดความคิดที่ว่าส่วนผสมของอากาศและเชื้อเพลิงในเครื่องยนต์แก๊สสามารถจุดติดไฟได้โดยใช้ประกายไฟไฟฟ้า และตัดสินใจสร้างเครื่องยนต์ตามแนวคิดนี้ เลอนัวร์ไม่ประสบความสำเร็จในทันที หลังจากที่สามารถสร้างชิ้นส่วนทั้งหมดและประกอบเครื่องได้ มันก็ทำงานได้ในระยะเวลาอันสั้นมากและหยุดลงเนื่องจากความร้อน ลูกสูบจึงขยายตัวและติดอยู่ในกระบอกสูบ เลอนัวร์ปรับปรุงเครื่องยนต์ของเขาโดยการพัฒนาระบบระบายความร้อนด้วยน้ำ อย่างไรก็ตาม ความพยายามเปิดตัวครั้งที่สองก็ล้มเหลวเนื่องจาก การเคลื่อนไหวที่ไม่ดีลูกสูบ เลอนัวร์เสริมการออกแบบด้วยระบบหล่อลื่น จากนั้นเครื่องยนต์ก็เริ่มทำงาน

สิงหาคม ออตโต ในปี พ.ศ. 2407 มีการผลิตเครื่องยนต์มากกว่า 300 เครื่องที่มีกำลังต่างกันออกไป เลอนัวร์หยุดทำงานเพื่อปรับปรุงรถของเขาและสิ่งนี้ได้กำหนดชะตากรรมของมันไว้ล่วงหน้า - มันถูกบังคับให้ออกจากตลาดโดยเครื่องยนต์ขั้นสูงที่สร้างขึ้นโดยนักประดิษฐ์ชาวเยอรมัน August Otto ในปี พ.ศ. 2407 เขาได้รับสิทธิบัตรสำหรับโมเดลเครื่องยนต์แก๊สของเขา และในปีเดียวกันนั้นได้ทำข้อตกลงกับวิศวกรผู้มั่งคั่ง Langen เพื่อใช้ประโยชน์จากสิ่งประดิษฐ์นี้ ในไม่ช้าบริษัท "อ็อตโตและบริษัท" ก็ถูกสร้างขึ้น เมื่อมองแวบแรก เครื่องยนต์ Otto ก็ถอยห่างจากเครื่องยนต์เลอนัวร์ไปหนึ่งก้าว กระบอกสูบอยู่ในแนวตั้ง เพลาหมุนถูกวางไว้เหนือกระบอกสูบด้านข้าง ชั้นวางที่เชื่อมต่อกับเพลาติดอยู่ตามแกนลูกสูบ เครื่องยนต์ทำงานดังนี้ เพลาหมุนได้ยกลูกสูบขึ้นเป็น 1/10 ของความสูงของกระบอกสูบ ซึ่งเป็นผลมาจากพื้นที่ที่ปล่อยออกมาเกิดขึ้นใต้ลูกสูบและมีการดูดส่วนผสมของอากาศและก๊าซเข้าไป จากนั้นส่วนผสมก็ติดไฟ ทั้ง Otto และ Langen ไม่มีความรู้เพียงพอเกี่ยวกับวิศวกรรมไฟฟ้าและการละทิ้งการจุดระเบิดด้วยไฟฟ้า พวกเขาทำการจุดไฟด้วยเปลวไฟผ่านท่อ ในระหว่างการระเบิด ความดันใต้ลูกสูบเพิ่มขึ้นเป็นประมาณ 4 atm ภายใต้อิทธิพลของแรงกดดันนี้ ลูกสูบจึงเพิ่มขึ้น ปริมาตรของก๊าซเพิ่มขึ้น และความดันลดลง เมื่อลูกสูบเพิ่มขึ้น กลไกพิเศษจะปลดแร็คออกจากเพลา ลูกสูบภายใต้แรงดันแก๊สก่อนแล้วจึงเพิ่มขึ้นตามความเฉื่อยจนกระทั่งเกิดสุญญากาศขึ้นข้างใต้ ดังนั้นพลังงานของเชื้อเพลิงที่เผาไหม้จึงถูกใช้ในเครื่องยนต์ให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ นี่คือการค้นพบดั้งเดิมที่สำคัญของอ็อตโต จังหวะลงของลูกสูบเริ่มต้นขึ้นภายใต้แรงกระทำ ความดันบรรยากาศและหลังจากที่ความดันในกระบอกสูบถึงชั้นบรรยากาศ วาล์วไอเสียก็เปิดออก และลูกสูบที่มีมวลก็แทนที่ก๊าซไอเสีย เนื่องจากการขยายตัวของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้น ประสิทธิภาพของเครื่องยนต์นี้จึงสูงกว่าประสิทธิภาพของเครื่องยนต์เลอนัวร์อย่างมากและถึง 15% นั่นคือเกินประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ไอน้ำที่ดีที่สุดในยุคนั้น

เนื่องจากเครื่องยนต์ของ Otto ประหยัดกว่าเครื่องยนต์ของ Lenoir เกือบห้าเท่า พวกเขาจึงเป็นที่ต้องการอย่างมากในทันที ในปีต่อ ๆ มามีการผลิตประมาณห้าพันอัน Otto ทำงานอย่างหนักเพื่อปรับปรุงการออกแบบของพวกเขา ในไม่ช้าแร็คก็ถูกแทนที่ด้วยระบบส่งกำลังข้อเหวี่ยง แต่สิ่งประดิษฐ์ที่สำคัญที่สุดของเขาเกิดขึ้นในปี พ.ศ. 2420 เมื่อออตโตจดสิทธิบัตร เครื่องยนต์ใหม่ด้วยวงจรสี่จังหวะ วัฏจักรนี้ยังคงรองรับการทำงานของเครื่องยนต์แก๊สและเบนซินส่วนใหญ่ในปัจจุบัน ในปีต่อมา มีการนำเครื่องยนต์ใหม่เข้าสู่การผลิตแล้ว วงจรสี่จังหวะถือเป็นความสำเร็จทางเทคนิคที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของ Otto แต่ในไม่ช้าปรากฎว่าหลายปีก่อนการประดิษฐ์นั้น Beau de Roche วิศวกรชาวฝรั่งเศสอธิบายหลักการทำงานของเครื่องยนต์แบบเดียวกันทุกประการ นักอุตสาหกรรมชาวฝรั่งเศสกลุ่มหนึ่งโต้แย้งสิทธิบัตรของอ็อตโตในศาล ศาลพบว่าข้อโต้แย้งของพวกเขาน่าเชื่อถือ สิทธิของ Otto ภายใต้สิทธิบัตรของเขาลดลงอย่างมาก รวมถึงการยกเลิกการผูกขาดในวงจรสี่จังหวะของเขา แม้ว่าคู่แข่งจะเริ่มผลิตเครื่องยนต์สี่จังหวะ แต่โมเดลของ Otto ซึ่งได้รับการพิสูจน์ผ่านการผลิตมาหลายปีก็ยังคงเป็นรุ่นที่ดีที่สุดและความต้องการก็ไม่ได้หยุดลง ในปี พ.ศ. 2440 มีการผลิตเครื่องยนต์ที่มีกำลังต่างกันประมาณ 42,000 เครื่อง อย่างไรก็ตาม ความจริงที่ว่าก๊าซส่องสว่างถูกใช้เป็นเชื้อเพลิงทำให้ขอบเขตการใช้งานของเครื่องยนต์สันดาปภายในรุ่นแรกแคบลงอย่างมาก จำนวนโรงไฟส่องสว่างและก๊าซไม่มีนัยสำคัญแม้แต่ในยุโรปและในรัสเซียมีเพียงสองแห่งเท่านั้น - ในมอสโกวและเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก

การค้นหาเชื้อเพลิงใหม่ ดังนั้นการค้นหาเชื้อเพลิงใหม่สำหรับเครื่องยนต์สันดาปภายในจึงไม่ได้หยุดลง นักประดิษฐ์บางคนพยายามใช้ไอเชื้อเพลิงเหลวเป็นก๊าซ ย้อนกลับไปในปี พ.ศ. 2415 American Brighton พยายามใช้น้ำมันก๊าดเพื่อจุดประสงค์นี้ อย่างไรก็ตาม น้ำมันก๊าดระเหยได้ไม่ดีนัก และไบรตันก็เปลี่ยนมาใช้ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมที่เบากว่านั่นคือน้ำมันเบนซิน แต่เพื่อให้เครื่องยนต์เชื้อเพลิงเหลวสามารถแข่งขันกับเครื่องยนต์แก๊สได้สำเร็จจำเป็นต้องสร้างอุปกรณ์พิเศษสำหรับการระเหยน้ำมันเบนซินและรับส่วนผสมที่ติดไฟได้กับอากาศ Brayton ในปี 1872 เดียวกันได้คิดค้นคาร์บูเรเตอร์ตัวแรกที่เรียกว่า "แบบระเหย" แต่มันก็ทำงานได้ไม่เป็นที่น่าพอใจ

เครื่องยนต์เบนซิน เครื่องยนต์เบนซินที่ใช้งานได้ปรากฏขึ้นเพียงสิบปีต่อมา ผู้ประดิษฐ์คือวิศวกรชาวเยอรมัน Julius Daimler เขาทำงานที่บริษัทของ Otto เป็นเวลาหลายปีและเป็นสมาชิกของคณะกรรมการของบริษัท ในช่วงต้นทศวรรษที่ 80 เขาเสนอโครงการเครื่องยนต์เบนซินขนาดกะทัดรัดที่สามารถนำไปใช้ในการขนส่งแก่เจ้านายของเขาได้ อ็อตโตตอบโต้ข้อเสนอของเดมเลอร์อย่างเย็นชา จากนั้นเดมเลอร์ร่วมกับวิลเฮล์ม มายบัค เพื่อนของเขา ก็ได้ตัดสินใจอย่างกล้าหาญในปี พ.ศ. 2425 โดยออกจากบริษัทของอ็อตโต ไปซื้อโรงงานเล็กๆ ใกล้สตุ๊ตการ์ท และเริ่มทำงานในโครงการของพวกเขา ปัญหาที่เดมเลอร์และมายบัคเผชิญอยู่นั้นไม่ใช่เรื่องง่าย พวกเขาตัดสินใจสร้างเครื่องยนต์ที่ไม่ต้องใช้เครื่องกำเนิดแก๊ส ซึ่งมีน้ำหนักเบาและกะทัดรัดมาก แต่ในขณะเดียวกันก็ทรงพลังพอที่จะขับเคลื่อนลูกเรือได้ เดมเลอร์คาดว่าจะเพิ่มกำลังได้โดยการเพิ่มความเร็วของเพลา แต่ด้วยเหตุนี้ จึงจำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าส่วนผสมมีความถี่ในการจุดระเบิดที่ต้องการ ในปี พ.ศ. 2426 เครื่องยนต์เบนซินเครื่องแรกถูกสร้างขึ้นโดยมีการจุดระเบิดจากท่อกลวงร้อนที่เปิดเข้าไปในกระบอกสูบ เครื่องยนต์เบนซินรุ่นแรกมีไว้สำหรับการติดตั้งนิ่งทางอุตสาหกรรม

กระบวนการระเหยเชื้อเพลิงเหลวในขั้นแรก เครื่องยนต์เบนซินทิ้งฉันต้องการให้ดีขึ้น นั่นเป็นเหตุผล การปฏิวัติที่แท้จริงการประดิษฐ์คาร์บูเรเตอร์ทำให้เกิดความแตกต่างในการสร้างเครื่องยนต์ Donat Banki วิศวกรชาวฮังการีถือเป็นผู้สร้าง ในปีพ.ศ. 2436 เขาได้จดสิทธิบัตรคาร์บูเรเตอร์แบบเจ็ท ซึ่งเป็นต้นแบบของคาร์บูเรเตอร์สมัยใหม่ทั้งหมด ต่างจากรุ่นก่อน Banks เสนอว่าอย่าระเหยน้ำมันเบนซิน แต่ให้ฉีดพ่นในอากาศอย่างประณีต สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ถึงการกระจายที่สม่ำเสมอทั่วทั้งกระบอกสูบ และการระเหยนั้นเกิดขึ้นในกระบอกสูบภายใต้อิทธิพลของความร้อนของการบีบอัด เพื่อให้แน่ใจว่ามีการแยกเป็นอะตอม น้ำมันเบนซินถูกดูดเข้าไปโดยการไหลของอากาศผ่านหัวฉีดวัดแสง และได้ความสม่ำเสมอขององค์ประกอบของส่วนผสมโดยการรักษา ระดับคงที่น้ำมันเบนซินในคาร์บูเรเตอร์ เจ็ตถูกสร้างขึ้นในรูปแบบของหนึ่งหรือหลายรูในท่อที่ตั้งฉากกับการไหลของอากาศ เพื่อรักษาแรงดัน จึงได้จัดเตรียมถังขนาดเล็กพร้อมลูกลอยซึ่งรักษาระดับไว้ที่ความสูงที่กำหนด เพื่อให้ปริมาณน้ำมันเบนซินที่ถูกดูดเข้าไปเป็นสัดส่วนกับปริมาณอากาศที่เข้ามา เครื่องยนต์สันดาปภายในรุ่นแรกๆ เป็นแบบสูบเดียว และเพื่อเพิ่มกำลังของเครื่องยนต์ ปริมาตรกระบอกสูบจึงมักจะเพิ่มขึ้น จากนั้นพวกเขาก็เริ่มบรรลุเป้าหมายนี้โดยการเพิ่มจำนวนกระบอกสูบ ใน ปลาย XIXศตวรรษเครื่องยนต์สองสูบปรากฏขึ้นและตั้งแต่ต้นศตวรรษที่ 20 เครื่องยนต์สี่สูบเริ่มแพร่กระจาย

องค์ประกอบของเครื่องยนต์ลูกสูบ ห้องเผาไหม้เป็นทรงกระบอกซึ่งพลังงานเคมีของเชื้อเพลิงถูกแปลงเป็นพลังงานกลและส่งกลับ การเคลื่อนไหวไปข้างหน้าลูกสูบเปลี่ยนเป็นลูกสูบหมุนโดยใช้กลไกข้อเหวี่ยง ตามประเภทของเชื้อเพลิงที่ใช้แบ่งออกเป็น: น้ำมันเบนซิน ส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศถูกเตรียมในคาร์บูเรเตอร์แล้วในท่อร่วมไอดีหรือในท่อร่วมไอดีโดยใช้หัวฉีดละออง (ทางกลหรือไฟฟ้า) หรือโดยตรงใน กระบอกสูบโดยใช้หัวฉีดแบบอะตอมไมซ์ จากนั้นส่วนผสมจะถูกส่งไปยังกระบอกสูบ บีบอัดแล้วจุดประกายด้วยประกายไฟที่กระโดดระหว่างขั้วไฟฟ้าของหัวเทียน น้ำมันดีเซลชนิดพิเศษดีเซลจะถูกฉีดเข้าไปในกระบอกสูบภายใต้แรงดันสูง ส่วนผสมที่ติดไฟได้จะเกิดขึ้น (และเผาไหม้ทันที) ในกระบอกสูบโดยตรงเมื่อมีการฉีดเชื้อเพลิงส่วนหนึ่ง การจุดระเบิดของส่วนผสมเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพล อุณหภูมิสูงอากาศที่ถูกอัดอยู่ในกระบอกสูบ

เครื่องยนต์ก๊าซที่เผาไฮโดรคาร์บอนเป็นเชื้อเพลิงซึ่งอยู่ในสถานะก๊าซภายใต้สภาวะปกติ: ส่วนผสมของก๊าซเหลวจะถูกเก็บไว้ในกระบอกสูบภายใต้ความดันไออิ่มตัว (สูงถึง 16 atm) เฟสของเหลวหรือเฟสไอของส่วนผสมที่ระเหยในเครื่องระเหยจะค่อยๆ สูญเสียแรงดันในตัวลดก๊าซจนใกล้เคียงกับความดันบรรยากาศ และถูกดูดเข้าสู่เครื่องยนต์ ท่อร่วมไอดีผ่านเครื่องผสมอากาศและก๊าซหรือฉีดเข้าไปในท่อร่วมไอดีโดยใช้หัวฉีดไฟฟ้า การจุดระเบิดจะดำเนินการโดยใช้ประกายไฟที่กระโดดระหว่างขั้วไฟฟ้าของหัวเทียน ก๊าซธรรมชาติที่ถูกอัดจะถูกเก็บไว้ในกระบอกสูบภายใต้แรงดันเอทีเอ็ม การออกแบบระบบไฟฟ้ามีความคล้ายคลึงกับระบบไฟฟ้าที่ใช้ก๊าซเหลว ข้อแตกต่างคือไม่มีเครื่องระเหย ผู้ผลิตก๊าซ ก๊าซที่ได้จากการเปลี่ยนแปลง เชื้อเพลิงแข็งกลายเป็นก๊าซ ต่อไปนี้ใช้เป็นเชื้อเพลิงแข็ง:

CoalPeatWood เชื้อเพลิงแก๊ส-ดีเซล ส่วนหลักของเชื้อเพลิงถูกเตรียมเช่นเดียวกับในเครื่องยนต์แก๊สประเภทหนึ่ง แต่ไม่ได้จุดไฟด้วยหัวเทียนไฟฟ้า แต่มีส่วนนำร่องของเชื้อเพลิงดีเซลที่ฉีดเข้าไปในกระบอกสูบคล้ายกับดีเซล เครื่องยนต์ เครื่องยนต์สันดาปภายในแบบลูกสูบโรตารีรวมเป็นเครื่องยนต์สันดาปภายในซึ่งเป็นการผสมผสานระหว่างลูกสูบ (ลูกสูบหมุน) และเครื่องเบลด (กังหัน คอมเพรสเซอร์) ซึ่งทั้งสองเครื่องมีส่วนร่วมในกระบวนการทำงาน ตัวอย่างของเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบรวมคือ เครื่องยนต์ลูกสูบพร้อมซูเปอร์ชาร์จเจอร์กังหันก๊าซ (เทอร์โบชาร์จเจอร์) RCV เป็นเครื่องยนต์สันดาปภายในซึ่งมีระบบจ่ายก๊าซโดยการหมุนกระบอกสูบ กระบอกสูบหมุนสลับกันผ่านท่อทางเข้าและทางออกในขณะที่ลูกสูบเคลื่อนที่แบบลูกสูบ

หน่วยเพิ่มเติมที่จำเป็นสำหรับเครื่องยนต์สันดาปภายใน ข้อเสียของเครื่องยนต์สันดาปภายในคือจะผลิตกำลังสูงเฉพาะในช่วงความเร็วที่แคบเท่านั้น ดังนั้นคุณลักษณะที่สำคัญของเครื่องยนต์สันดาปภายในคือระบบส่งกำลังและสตาร์ทเตอร์ เฉพาะในบางกรณี (เช่น ในเครื่องบิน) เท่านั้นที่สามารถทำได้โดยไม่ต้องมีการส่งสัญญาณที่ซับซ้อน แนวคิดของรถยนต์ไฮบริดซึ่งเครื่องยนต์ทำงานในโหมดที่เหมาะสมที่สุดกำลังค่อยๆ ครองโลก ICE ก็จำเป็นเช่นกัน ระบบเชื้อเพลิง(สำหรับการยื่น ส่วนผสมเชื้อเพลิง) และระบบไอเสีย (เพื่อขจัดก๊าซไอเสีย)

ประวัติความเป็นมาของการสร้างเครื่องยนต์สันดาปภายในเครื่องแรก ครั้งแรกของจริง
เครื่องยนต์สันดาปภายในที่มีประสิทธิภาพ (ICE)
ปรากฏในประเทศเยอรมนีในปี พ.ศ. 2421 แต่ประวัติความเป็นมาของการสร้างสรรค์
ICE มีรากฐานมาจากประเทศฝรั่งเศส
ในปี ค.ศ. 1860 เอทเวน เลอนัวร์ นักประดิษฐ์ชาวฝรั่งเศส
ประดิษฐ์
เครื่องยนต์สันดาปภายในเครื่องแรก แต่หน่วยนี้.
ไม่สมบูรณ์มีประสิทธิภาพต่ำและไม่สามารถใช้งานได้
ในทางปฏิบัติ ชาวฝรั่งเศสอีกคนเข้ามาช่วยเหลือ
นักประดิษฐ์ Beau de Rochas ซึ่งเสนอในปี พ.ศ. 2405
ใช้สี่จังหวะในเครื่องยนต์นี้:
1.ทางเข้า
2.การบีบอัด
3.จังหวะการทำงาน
4.จังหวะไอเสีย
รถคันแรกที่มีเครื่องยนต์สันดาปภายในสี่จังหวะก็คือ
รถสามล้อของคาร์ล เบนซ์ สร้างขึ้นในปี พ.ศ. 2428
ปี.
หนึ่งปีต่อมา (พ.ศ. 2429) เวอร์ชันของ Gottlieb Daimer ปรากฏขึ้น
นักประดิษฐ์ทั้งสองทำงานอย่างเป็นอิสระจากกัน
ในปี 1926 พวกเขารวมตัวกันเพื่อสร้าง Deimler-Benz
เอ.จี.

หลักการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายใน

รถยนต์สมัยใหม่ส่วนใหญ่มักจะ
ขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์ภายใน
การเผาไหม้ มีเครื่องยนต์ดังกล่าวจำนวนมาก
ฝูงชน พวกเขาแตกต่างกันในปริมาณ
จำนวนกระบอกสูบ กำลัง ความเร็ว
การหมุนรอบ, เชื้อเพลิงที่ใช้ (ดีเซล,
เครื่องยนต์สันดาปภายในแบบเบนซินและแก๊ส) แต่โดยพื้นฐานแล้ว
อุปกรณ์เครื่องยนต์สันดาปภายใน,
ดูเหมือนว่า. อุปกรณ์นี้ทำงานอย่างไรและเพราะเหตุใด
เรียกว่าเครื่องยนต์สี่จังหวะ
การเผาไหม้ภายใน? เกี่ยวกับการเผาไหม้ภายใน
มันชัดเจน. เชื้อเพลิงเผาไหม้ภายในเครื่องยนต์ ก
ทำไมเครื่องยนต์ 4 จังหวะมันคืออะไร?
แน่นอนว่ายังมีสองจังหวะด้วย
เครื่องยนต์ แต่ใช้กับรถยนต์
หายากมาก เครื่องยนต์สี่จังหวะ
เรียกว่าเพราะงานของเขาสามารถ
แบ่งออกเป็นสี่ส่วนเท่า ๆ กัน
ลูกสูบจะผ่านกระบอกสูบสี่ครั้ง - สอง
ขึ้นและลงสองครั้ง จังหวะเริ่มต้นที่
ลูกสูบอยู่ที่ด้านล่างสุดหรือ
จุดบนสุด สำหรับช่างยนต์คันนี้
เรียกว่าศูนย์ตายบน (TDC) และ
จุดศูนย์กลางตายล่าง (BDC)

จังหวะแรกคือจังหวะไอดี

จังหวะแรกหรือที่เรียกว่าจังหวะไอดี
เริ่มจาก TDC (top
ศูนย์ตาย) เคลื่อนตัวลง
ลูกสูบดูดเข้ากระบอกสูบ
ส่วนผสมอากาศและเชื้อเพลิง งาน
ชั้นเชิงนี้เกิดขึ้นเมื่อ
เปิดวาล์วไอดี อนึ่ง,
มีเครื่องยนต์มากมายด้วย
วาล์วไอดีหลายตัว
จำนวน ขนาด เวลาของพวกเขา
อยู่ในสถานะเปิด
สามารถส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญ
กำลังเครื่องยนต์ กิน
เครื่องยนต์ในที่
ขึ้นอยู่กับแรงกดของแป้นเหยียบ
แก๊สถูกบังคับ
เพิ่มเวลาที่อยู่อาศัย
วาล์วไอดีเปิด
เงื่อนไข. นี้ถูกสร้างขึ้นมาเพื่อ
การเพิ่มจำนวน
เชื้อเพลิงไอดีซึ่ง
หลังจากการเผาไหม้เพิ่มขึ้น
กำลังเครื่องยนต์ รถยนต์,
ในกรณีนี้อาจจะมาก
เร็วขึ้น

จังหวะที่สองคือจังหวะอัด

จังหวะต่อไปของเครื่องยนต์คือ
จังหวะการบีบอัด หลังลูกสูบ
ถึงจุดต่ำสุดแล้วเขาก็เริ่ม
ลุกขึ้นจึงบีบ
ส่วนผสมที่เข้าสู่กระบอกสูบอย่างมีชั้นเชิง
การบริโภค ส่วนผสมของเชื้อเพลิงจะถูกอัดให้
ปริมาตรห้องเผาไหม้ นี่คืออะไร
กล้องแบบนั้นเหรอ? พื้นที่ว่าง
ระหว่างด้านบนของลูกสูบกับ
ด้านบนของกระบอกสูบที่
ลูกสูบอยู่ที่จุดศูนย์ตายบน
จุดที่เรียกว่าห้องเผาไหม้
วาล์วในระหว่างจังหวะการทำงานของเครื่องยนต์นี้
ปิดสนิท ยิ่งหนาแน่นมากขึ้นเท่านั้น
ปิด การบีบอัดจะเกิดขึ้น
คุณภาพที่ดีขึ้น คุ้มค่ามาก
มีใน ในกรณีนี้, สถานะ
ลูกสูบ, กระบอกสูบ, แหวนลูกสูบ
หากมีช่องว่างขนาดใหญ่แล้ว
การบีบอัดที่ดีจะไม่ได้ผล แต่
ตามอำนาจดังกล่าว
เครื่องยนต์จะต่ำกว่ามาก ระดับ
การบีบอัด - การบีบอัด คุณสามารถตรวจสอบได้
ด้วยอุปกรณ์พิเศษ ตามขนาด
การบีบอัดเราก็สรุปได้ว่า
ระดับการสึกหรอของเครื่องยนต์

จังหวะที่สามคือจังหวะกำลัง

จังหวะที่สามกำลังทำงาน เริ่มต้นด้วย
ทีดีซี. เขาเรียกว่าคนงาน
มันไม่ใช่เรื่องบังเอิญ ท้ายที่สุดนี่คือสิ่งที่
การกระทำเกิดขึ้น
บังคับรถ
เคลื่อนไหว. ในจังหวะนี้ไปทำงาน
ระบบจุดระเบิดเริ่มทำงาน ทำไม
นั่นคือสิ่งที่เรียกว่าระบบนี้? ใช่
เพราะเธอต้องรับผิดชอบ
การจุดระเบิดของส่วนผสมเชื้อเพลิงอัด
ในกระบอกสูบ ในห้องเผาไหม้
มันใช้งานได้ง่ายมาก - เทียน
ระบบให้ประกายไฟ ความยุติธรรม
เพื่อประโยชน์ของมันก็น่าสังเกตว่ามีประกายไฟ
ออกให้กับหัวเทียนสำหรับ
ไม่กี่องศาก่อนถึง
ลูกสูบจุดบน เหล่านี้
องศาในเครื่องยนต์สมัยใหม่
จะถูกปรับโดยอัตโนมัติ
"สมอง" ของรถ หลังจากนั้น
เมื่อเชื้อเพลิงติดไฟ มันก็เกิดขึ้น
การระเบิด - เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว
ปริมาตรบังคับลูกสูบ
เลื่อนลง วาล์วในจังหวะนี้
การทำงานของเครื่องยนต์ เช่น
ก่อนหน้านี้อยู่ในสถานะปิด
เงื่อนไข.

จังหวะที่สี่คือจังหวะปล่อย

จังหวะที่สี่ของการทำงาน
เครื่องยนต์สุดท้าย -
ทางออก ถึงแล้ว
จุดต่ำสุดหลังจากนั้น
จังหวะกำลังในเครื่องยนต์
เริ่มเปิด
วาล์วไอเสีย เช่น
วาล์วเช่นเดียวกับวาล์วไอดี
อาจจะหลายอย่าง
ขยับลูกสูบขึ้น
ผ่านวาล์วนี้จะถูกลบออก
ก๊าซไอเสียจาก
กระบอกสูบ - ระบายอากาศ
ของเขา. ยิ่งมันจะทำงานได้ดีเท่าไหร่
วาล์วไอเสีย
ก๊าซไอเสียมากขึ้น
จะถูกถอดออกจากกระบอกสูบ
จึงปลดปล่อย
ห้องสำหรับชุดใหม่
ส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศ

ประเภทของเครื่องยนต์สันดาปภายใน

เครื่องยนต์สันดาปภายในดีเซล

เครื่องยนต์ดีเซล-ลูกสูบ
เครื่องยนต์สันดาปภายใน,
หลักการเผาไหม้
เชื้อเพลิงอะตอมมิกจาก
สัมผัสกับความร้อนอัด
อากาศ. เครื่องยนต์ดีเซลงาน
บน น้ำมันดีเซล(ในสำนวนทั่วไป -
"ดีเซล")
ในปี พ.ศ. 2433 รูดอล์ฟ ดีเซล ได้พัฒนาทฤษฎีนี้
"เครื่องยนต์ระบายความร้อนแบบประหยัด"
ซึ่งต้องขอบคุณการบีบอัดที่แข็งแกร่ง
กระบอกสูบปรับปรุงให้ดีขึ้นอย่างมาก
ประสิทธิภาพ. เขาได้รับสิทธิบัตรสำหรับเขา
เครื่องยนต์ 23 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2436 ครั้งแรก
ตัวอย่างการใช้งานที่เรียกว่า "Dieselmotor" ถูกสร้างขึ้นโดย Diesel ในช่วงต้นปี พ.ศ. 2440
ปีนั้นและในวันที่ 28 มกราคมของปีเดียวกันก็สำเร็จด้วยดี
ทดสอบแล้ว

หลักการทำงานของเครื่องยนต์หัวฉีด

ในการฉีดที่ทันสมัย
เครื่องยนต์สำหรับทุกคน
มีกระบอกสูบให้
หัวฉีดแต่ละอัน
หัวฉีดทั้งหมดเชื่อมต่อกับ
รางเชื้อเพลิงที่ไหน
เชื้อเพลิงอยู่ภายใต้
ความกดดันที่เกิดขึ้น
ปั๊มเชื้อเพลิงไฟฟ้า
ปริมาณที่ฉีด
เชื้อเพลิงขึ้นอยู่กับ
ระยะเวลาเปิด
หัวฉีด ช่วงเวลาแห่งการค้นพบ
ควบคุมหน่วยอิเล็กทรอนิกส์
การควบคุม (ตัวควบคุม) เปิดอยู่
ขึ้นอยู่กับการประมวลผล
ข้อมูลจากต่างๆ
เซ็นเซอร์

คำอธิบายการนำเสนอเป็นรายสไลด์:

1 สไลด์

คำอธิบายสไลด์:

2 สไลด์

คำอธิบายสไลด์:

พ.ศ. 2403 Etienne Lenoir คิดค้นเครื่องยนต์เครื่องแรกที่ใช้ก๊าซส่องสว่าง Etienne Lenoir (พ.ศ. 2365-2443) ขั้นตอนของการพัฒนาเครื่องยนต์สันดาปภายใน: พ.ศ. 2405 Alphonse Beau De Rochas เสนอแนวคิดเกี่ยวกับเครื่องยนต์สี่จังหวะ อย่างไรก็ตาม เขาล้มเหลวในการนำความคิดของเขาไปปฏิบัติ พ.ศ. 2419 Nikolaus August Otto สร้างเครื่องยนต์ Roche สี่จังหวะ พ.ศ. 2426 เดมเลอร์เสนอการออกแบบเครื่องยนต์ที่ใช้ได้ทั้งแก๊สและน้ำมันเบนซิน ภายในปี พ.ศ. 2463 เครื่องยนต์สันดาปภายในกลายเป็นเครื่องยนต์ชั้นนำ ทีมงานไอน้ำและไฟฟ้าเริ่มหายากมาก Karl Benz คิดค้นรถเข็นเด็กสามล้อขับเคลื่อนในตัวโดยใช้เทคโนโลยีของ Daimler สิงหาคม ออตโต (ค.ศ. 1832-1891) เดมเลอร์ คาร์ล เบนซ์

3 สไลด์

คำอธิบายสไลด์:

4 สไลด์

คำอธิบายสไลด์:

รอบการทำงานสี่จังหวะ เครื่องยนต์คาร์บูเรเตอร์การเผาไหม้ภายในเกิดขึ้นในลูกสูบ 4 จังหวะ (จังหวะ) เช่น ในการหมุนเพลาข้อเหวี่ยง 2 รอบ เครื่องยนต์สี่จังหวะ จังหวะที่ 1 - ไอดี (ส่วนผสมที่ติดไฟได้จากคาร์บูเรเตอร์เข้าสู่กระบอกสูบ) มี 4 จังหวะ: จังหวะที่ 2 - การบีบอัด (วาล์วถูกปิดและส่วนผสมถูกบีบอัดเมื่อสิ้นสุดการบีบอัดส่วนผสมจะถูกจุดชนวนด้วย ประกายไฟฟ้าและการเผาไหม้เชื้อเพลิงเกิดขึ้น) จังหวะที่ 3 - จังหวะกำลัง (การแปลงเกิดขึ้นจากความร้อนที่ได้จากการเผาไหม้เชื้อเพลิงเป็นงานเครื่องกล) จังหวะที่ 4 - ไอเสีย (ก๊าซไอเสียถูกแทนที่โดยลูกสูบ)

5 สไลด์

คำอธิบายสไลด์:

ในทางปฏิบัติพลังของเครื่องยนต์สันดาปภายในคาร์บูเรเตอร์สองจังหวะมักจะไม่เพียงแต่ไม่เกินกำลังของสี่จังหวะเท่านั้น แต่ยังต่ำกว่าอีกด้วย นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าส่วนสำคัญของจังหวะ (20-35%) ทำโดยลูกสูบโดยที่วาล์วเปิดอยู่ด้วย เครื่องยนต์สองจังหวะการเผาไหม้ภายใน รอบการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายในคาร์บูเรเตอร์สองจังหวะจะดำเนินการในลูกสูบสองจังหวะหรือในการหมุนเพลาข้อเหวี่ยงหนึ่งครั้ง การบีบอัด การเผาไหม้ ไอเสีย จังหวะที่ 1 จังหวะที่ 2

6 สไลด์

คำอธิบายสไลด์:

วิธีเพิ่มกำลังเครื่องยนต์: ประสิทธิภาพของเครื่องยนต์สันดาปภายในต่ำและอยู่ที่ประมาณ 25% - 40% ประสิทธิภาพประสิทธิผลสูงสุดของเครื่องยนต์สันดาปภายในที่ทันสมัยที่สุดอยู่ที่ประมาณ 44% ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์หลายคนจึงพยายามที่จะเพิ่มประสิทธิภาพรวมถึงกำลังของเครื่องยนต์ด้วย การใช้เครื่องยนต์หลายสูบ การใช้เชื้อเพลิงพิเศษ (อัตราส่วนส่วนผสมและประเภทของส่วนผสมที่ถูกต้อง) การเปลี่ยนชิ้นส่วนเครื่องยนต์ (ขนาดที่ถูกต้อง ส่วนประกอบขึ้นอยู่กับประเภทของเครื่องยนต์) กำจัดการสูญเสียความร้อนส่วนหนึ่งโดยการถ่ายโอนตำแหน่งการเผาไหม้เชื้อเพลิงและให้ความร้อนของของไหลทำงานภายในกระบอกสูบ

7 สไลด์

คำอธิบายสไลด์:

คุณลักษณะที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งของเครื่องยนต์คืออัตราส่วนกำลังอัด ซึ่งกำหนดดังนี้: อัตราส่วนกำลังอัด e V2 V1 โดยที่ V2 และ V1 คือปริมาตรที่จุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของการบีบอัด เมื่ออัตราส่วนกำลังอัดเพิ่มขึ้น อุณหภูมิเริ่มต้นของส่วนผสมที่ติดไฟได้เมื่อสิ้นสุดจังหวะการอัดจะเพิ่มขึ้น ซึ่งส่งผลให้การเผาไหม้สมบูรณ์ยิ่งขึ้น

8 สไลด์

คำอธิบายสไลด์:

ก๊าซเหลวแบบจุดประกายไฟแบบไม่มีประกายไฟ (ดีเซล) (คาร์บูเรเตอร์)

สไลด์ 9

คำอธิบายสไลด์:

โครงสร้างของตัวแทนที่โดดเด่นของเครื่องยนต์สันดาปภายใน - เครื่องยนต์คาร์บูเรเตอร์ กรอบเครื่องยนต์ (ข้อเหวี่ยง, หัวสูบ, ฝาครอบแบริ่งเพลาข้อเหวี่ยง, กระทะน้ำมัน) กลไกการเคลื่อนที่ (ลูกสูบ, ก้านสูบ, เพลาข้อเหวี่ยง,มู่เล่) กลไกการกระจายแก๊ส (เพลาลูกเบี้ยว, พุชเชอร์, ก้าน, แขนโยก) ระบบหล่อลื่นของเหลว (น้ำมัน, กรองหยาบ, กระทะ) (หม้อน้ำ, ของเหลว ฯลฯ) ระบบระบายความร้อนด้วยอากาศ (เป่าลม) ระบบไฟฟ้า ( ถังน้ำมันเชื้อเพลิง, กรองน้ำมันเชื้อเพลิง, คาร์บูเรเตอร์, ปั๊ม)

10 สไลด์

คำอธิบายสไลด์:

โครงสร้างของตัวแทนที่สดใสของเครื่องยนต์สันดาปภายใน - เครื่องยนต์คาร์บูเรเตอร์ ระบบจุดระเบิด (แหล่งกระแส - เครื่องกำเนิดไฟฟ้าและแบตเตอรี่, เบรกเกอร์ + ตัวเก็บประจุ) ระบบสตาร์ท (สตาร์ทไฟฟ้า, แหล่งกระแส - แบตเตอรี่, องค์ประกอบ การควบคุมระยะไกล) ระบบไอดีและไอเสีย (ท่อ, เครื่องกรองอากาศ,ท่อไอเสีย) เครื่องยนต์ คาร์บูเรเตอร์

สไลด์ 1

คำอธิบายสไลด์:

สไลด์ 2

คำอธิบายสไลด์:

สไลด์ 3

คำอธิบายสไลด์:

สไลด์ 4

คำอธิบายสไลด์:

สไลด์ 5

คำอธิบายสไลด์:

สไลด์ 6

คำอธิบายสไลด์:

สิงหาคม ออตโต ในปี พ.ศ. 2407 มีการผลิตเครื่องยนต์มากกว่า 300 เครื่องที่มีกำลังต่างกันออกไป เลอนัวร์หยุดทำงานเพื่อปรับปรุงรถของเขาและสิ่งนี้ได้กำหนดชะตากรรมของมันไว้ล่วงหน้า - มันถูกบังคับให้ออกจากตลาดโดยเครื่องยนต์ขั้นสูงที่สร้างขึ้นโดยนักประดิษฐ์ชาวเยอรมัน August Otto ในปี พ.ศ. 2407 เขาได้รับสิทธิบัตรสำหรับโมเดลเครื่องยนต์แก๊สของเขา และในปีเดียวกันนั้นได้ทำข้อตกลงกับวิศวกรผู้มั่งคั่ง Langen เพื่อใช้ประโยชน์จากสิ่งประดิษฐ์นี้ ในไม่ช้าบริษัท "อ็อตโตและบริษัท" ก็ถูกสร้างขึ้น เมื่อมองแวบแรก เครื่องยนต์ Otto ก็ถอยห่างจากเครื่องยนต์เลอนัวร์ไปหนึ่งก้าว กระบอกสูบอยู่ในแนวตั้ง เพลาหมุนถูกวางไว้เหนือกระบอกสูบด้านข้าง ชั้นวางที่เชื่อมต่อกับเพลาติดอยู่ตามแกนลูกสูบ เครื่องยนต์ทำงานดังนี้ เพลาหมุนได้ยกลูกสูบขึ้นเป็น 1/10 ของความสูงของกระบอกสูบ ซึ่งเป็นผลมาจากพื้นที่ที่ปล่อยออกมาเกิดขึ้นใต้ลูกสูบและมีการดูดส่วนผสมของอากาศและก๊าซเข้าไป จากนั้นส่วนผสมก็ติดไฟ ทั้ง Otto และ Langen ไม่มีความรู้เพียงพอเกี่ยวกับวิศวกรรมไฟฟ้าและการละทิ้งการจุดระเบิดด้วยไฟฟ้า พวกเขาทำการจุดไฟด้วยเปลวไฟผ่านท่อ ในระหว่างการระเบิด ความดันใต้ลูกสูบเพิ่มขึ้นเป็นประมาณ 4 atm ภายใต้อิทธิพลของแรงกดดันนี้ ลูกสูบจึงเพิ่มขึ้น ปริมาตรของก๊าซเพิ่มขึ้น และความดันลดลง เมื่อลูกสูบเพิ่มขึ้น กลไกพิเศษจะปลดแร็คออกจากเพลา ลูกสูบภายใต้แรงดันแก๊สก่อนแล้วจึงเพิ่มขึ้นตามความเฉื่อยจนกระทั่งเกิดสุญญากาศขึ้นข้างใต้ ดังนั้นพลังงานของเชื้อเพลิงที่เผาไหม้จึงถูกใช้ในเครื่องยนต์ให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ นี่คือการค้นพบดั้งเดิมที่สำคัญของอ็อตโต จังหวะการทำงานของลูกสูบลดลงเริ่มต้นภายใต้อิทธิพลของความดันบรรยากาศและหลังจากความดันในกระบอกสูบถึงความดันบรรยากาศ วาล์วไอเสียจะเปิดขึ้น และลูกสูบที่มีมวลจะแทนที่ก๊าซไอเสีย เนื่องจากการขยายตัวของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้น ประสิทธิภาพของเครื่องยนต์นี้จึงสูงกว่าประสิทธิภาพของเครื่องยนต์เลอนัวร์อย่างมากและถึง 15% นั่นคือเกินประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ไอน้ำที่ดีที่สุดในยุคนั้น

สไลด์ 7

คำอธิบายสไลด์:

สไลด์ 8

คำอธิบายสไลด์:

สไลด์ 9

คำอธิบายสไลด์:

สไลด์ 10

คำอธิบายสไลด์:

สไลด์ 11

คำอธิบายสไลด์:

สไลด์ 12

คำอธิบายสไลด์:

สไลด์ 13

คำอธิบายสไลด์:

สไลด์ 14

คำอธิบายสไลด์:

สไลด์ 1

สไลด์ 2

หลักการทำงาน หลักการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายในมีพื้นฐานมาจากปืนพกที่ประดิษฐ์โดย Alessandro Volta ในปี พ.ศ. 2320 หลักการนี้ประกอบด้วยความจริงที่ว่าแทนที่จะใช้ดินปืน ส่วนผสมของอากาศและก๊าซถ่านหินถูกจุดชนวนโดยใช้ประกายไฟฟ้า ในปี 1807 ชาวสวิส Isaac de Rivatz ได้รับสิทธิบัตรสำหรับการใช้ส่วนผสมของอากาศและก๊าซถ่านหินเพื่อสร้างพลังงานกล รถมีเครื่องยนต์ในตัวซึ่งประกอบด้วยกระบอกสูบซึ่งลูกสูบขยับขึ้นเนื่องจากการระเบิดและเมื่อเคลื่อนลงจะเปิดใช้งานสวิงอาร์ม ในปี พ.ศ. 2368 ไมเคิล ฟาราเดย์ได้รับเบนซินจากถ่านหิน ซึ่งเป็นเชื้อเพลิงเหลวชนิดแรกสำหรับเครื่องยนต์สันดาปภายใน จนถึงปี ค.ศ. 1830 มีการผลิตจำนวนมาก ยานพาหนะซึ่งยังไม่มีเครื่องยนต์สันดาปภายในที่แท้จริง แต่มีเครื่องยนต์ที่ใช้ส่วนผสมของอากาศและก๊าซถ่านหินแทนไอน้ำ ปรากฎว่าการแก้ปัญหานี้ไม่ได้ก่อให้เกิดประโยชน์มากนักและการผลิตเครื่องยนต์ดังกล่าวก็ไม่ปลอดภัย รากฐานสำหรับเครื่องยนต์น้ำหนักเบาและกะทัดรัดถูกสร้างขึ้นในปี 1841 โดยชาวอิตาลี Luigi Cristoforis ซึ่งเป็นผู้สร้างเครื่องยนต์ที่ทำงานบนหลักการจุดระเบิดด้วยการอัด เครื่องยนต์ดังกล่าวมีปั๊มที่จ่ายของเหลวไวไฟ - น้ำมันก๊าด - เป็นเชื้อเพลิง ก่อนปี 1830 มีการผลิตรถยนต์จำนวนมากที่ยังไม่มีเครื่องยนต์สันดาปภายในที่แท้จริง แต่เป็นเครื่องยนต์ที่ใช้ส่วนผสมของอากาศและก๊าซถ่านหินแทนไอน้ำ ปรากฎว่าการแก้ปัญหานี้ไม่ได้ก่อให้เกิดประโยชน์มากนักและการผลิตเครื่องยนต์ดังกล่าวก็ไม่ปลอดภัย

สไลด์ 3

การเกิดขึ้นของเครื่องยนต์สันดาปภายในเครื่องแรก รากฐานสำหรับการสร้างเครื่องยนต์ขนาดกะทัดรัดน้ำหนักเบาถูกวางขึ้นในปี พ.ศ. 2384 โดยชาวอิตาลี Luigi Cristoforis ผู้สร้างเครื่องยนต์ที่ทำงานบนหลักการจุดระเบิดด้วยการอัด เครื่องยนต์ดังกล่าวมีปั๊มที่จ่ายของเหลวไวไฟ - น้ำมันก๊าด - เป็นเชื้อเพลิง Eugenio Barzanti และ Fetis Mattocci พัฒนาแนวคิดนี้และเปิดตัวเครื่องยนต์สันดาปภายในที่แท้จริงเครื่องแรกในปี 1854 มันทำงานในลำดับสามจังหวะ (ไม่มีจังหวะการอัด) และระบายความร้อนด้วยน้ำ แม้ว่าจะพิจารณาเชื้อเพลิงประเภทอื่นด้วย แต่พวกเขาเลือกส่วนผสมของอากาศและก๊าซถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงและมีกำลัง 5 แรงม้า ในปี พ.ศ. 2401 มีเครื่องยนต์สองสูบอีกเครื่องปรากฏขึ้นโดยมีกระบอกสูบตรงข้ามกัน เมื่อถึงเวลานั้น เอเตียน เลอนัวร์ ชาวฝรั่งเศสได้เสร็จสิ้นโครงการที่เริ่มต้นโดยฮิวกอนเพื่อนร่วมชาติของเขาในปี 1858 ในปี พ.ศ. 2403 เลอนัวร์ได้จดสิทธิบัตรเครื่องยนต์สันดาปภายในของตนเอง ซึ่งต่อมาประสบความสำเร็จทางการค้าอย่างยิ่งใหญ่ เครื่องยนต์ใช้ก๊าซถ่านหินในโหมดสามจังหวะ ในปี พ.ศ. 2406 พวกเขาพยายามติดตั้งบนรถยนต์ แต่มีกำลัง 1.5 แรงม้า ที่ 100 รอบต่อนาที การเคลื่อนที่ไปรอบๆ นั้นไม่เพียงพอ ที่งานแสดงสินค้าระดับโลกในกรุงปารีสเมื่อปี พ.ศ. 2410 โรงงานเครื่องยนต์ที่ใช้แก๊ส Deutz ซึ่งก่อตั้งโดยวิศวกร Nicolas Otto และนักอุตสาหกรรม Eugen Langen ได้นำเสนอเครื่องยนต์โดยใช้หลักการ Barzanti-Mattocci มันเบากว่า สร้างแรงสั่นสะเทือนน้อยกว่า และในไม่ช้าก็เข้ามาแทนที่เครื่องยนต์เลอนัวร์ การปฏิวัติที่แท้จริงในการพัฒนาเครื่องยนต์สันดาปภายในเกิดขึ้นจากการเปิดตัวเครื่องยนต์สี่จังหวะซึ่งได้รับการจดสิทธิบัตรโดยชาวฝรั่งเศส Alphonse Bea de Rochas ในปี พ.ศ. 2405 และในที่สุดก็ผลักเครื่องยนต์ Otto ออกจากการให้บริการภายในปี พ.ศ. 2419

สไลด์ 4

เครื่องยนต์ Wankel เครื่องยนต์สันดาปภายในแบบลูกสูบโรตารี (เครื่องยนต์ Wankel) ออกแบบซึ่งพัฒนาขึ้นในปี 2500 โดยวิศวกร Felix Wankel (F. Wankel ประเทศเยอรมนี) คุณสมบัติพิเศษของเครื่องยนต์คือการใช้โรเตอร์หมุน (ลูกสูบ) วางอยู่ภายในกระบอกสูบซึ่งมีพื้นผิวเหมือนอีพิโทรคอยด์ โรเตอร์ที่ติดตั้งบนเพลานั้นเชื่อมต่ออย่างแน่นหนากับเฟืองซึ่งมีตาข่ายกับเฟืองคงที่ โรเตอร์ที่มีล้อเฟืองดูเหมือนจะหมุนรอบเฟือง ใบหน้าของมันเลื่อนไปตามพื้นผิวเอพิโตรคอยด์ของกระบอกสูบ และตัดปริมาตรแปรผันของห้องในกระบอกสูบออก การออกแบบนี้ช่วยให้สามารถปั่น 4 จังหวะได้โดยไม่ต้องใช้กลไกการจ่ายก๊าซแบบพิเศษ

สไลด์ 5

เครื่องยนต์ไอพ่น ความเร็วเพิ่มขึ้นทีละน้อยปีแล้วปีเล่า ยานพาหนะขนส่งและจำเป็นต้องมีผู้ที่ทรงพลังมากขึ้นเรื่อยๆ เครื่องยนต์ความร้อน- ยิ่งเครื่องยนต์มีกำลังมากเท่าใด ขนาดของเครื่องยนต์ก็จะใหญ่ขึ้นเท่านั้น เครื่องยนต์ขนาดใหญ่และหนักสามารถวางบนเรือยนต์หรือหัวรถจักรดีเซลได้ แต่มันไม่เหมาะกับเครื่องบินที่มีน้ำหนักจำกัดอีกต่อไป จากนั้นแทนที่จะใช้เครื่องยนต์ลูกสูบ เครื่องยนต์ไอพ่นก็เริ่มถูกติดตั้งบนเครื่องบิน ซึ่งถึงแม้จะมีขนาดที่เล็ก แต่ก็สามารถพัฒนากำลังมหาศาลได้ เครื่องยนต์ไอพ่นที่ทรงพลังและแข็งแกร่งยิ่งกว่านั้นยังถูกส่งไปยังจรวดด้วยความช่วยเหลือของยานอวกาศ ดาวเทียมโลกเทียม และยานอวกาศระหว่างดาวเคราะห์ที่ทะยานขึ้นสู่ท้องฟ้า ยานอวกาศ- ในเครื่องยนต์ไอพ่น ไอพ่นที่เผาไหม้เชื้อเพลิงจะบินออกจากท่อ (หัวฉีด) ด้วยความเร็วสูงและผลักเครื่องบินหรือจรวด ความเร็วของจรวดอวกาศที่ติดตั้งเครื่องยนต์ดังกล่าวสามารถเกิน 10 กม. ต่อวินาที!

สไลด์ 6

ดังนั้นเราจึงเห็นว่าเครื่องยนต์สันดาปภายในเป็นกลไกที่ซับซ้อนมาก และฟังก์ชั่นที่ทำโดยการขยายตัวทางความร้อนในเครื่องยนต์สันดาปภายในนั้นไม่ง่ายอย่างที่คิดเมื่อมองแวบแรก และเครื่องยนต์สันดาปภายในจะเกิดขึ้นไม่ได้หากไม่มีการใช้การขยายตัวทางความร้อนของก๊าซ และเรามั่นใจในเรื่องนี้ได้โดยง่ายโดยการพิจารณาหลักการอย่างละเอียด การทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายใน, วงจรการทำงาน - งานทั้งหมดขึ้นอยู่กับการใช้การขยายตัวทางความร้อนของก๊าซ แต่เครื่องยนต์สันดาปภายในเป็นเพียงการประยุกต์ใช้การขยายตัวทางความร้อนเพียงอย่างเดียวเท่านั้น และการตัดสินโดยประโยชน์จากการขยายตัวทางความร้อนที่มีต่อผู้คนผ่านเครื่องยนต์สันดาปภายใน เราสามารถตัดสินประโยชน์ของปรากฏการณ์นี้ในด้านอื่น ๆ ของกิจกรรมของมนุษย์ได้ และปล่อยให้ยุคของเครื่องยนต์สันดาปภายในผ่านไป ปล่อยให้มีข้อบกพร่องมากมาย ให้เครื่องยนต์ใหม่ปรากฏที่ไม่ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมภายใน และไม่ใช้ฟังก์ชันการขยายตัวทางความร้อน แต่ประการแรกจะเป็นประโยชน์ต่อผู้คนไปอีกนาน และ ผู้คนหลังจากผ่านไปหลายร้อยปีจะตอบรับพวกเขาด้วยความกรุณา เพราะพวกเขานำมนุษยชาติมาสู่ ระดับใหม่การพัฒนาและเมื่อผ่านมันไปได้ มนุษยชาติก็สูงขึ้นไปอีก