Відмінності між версіями «Результат исследований»

Версія за 17:49, 30 червня 2012

Назва проекту

Учебный проект."Куда бежит "Железный конь?"

Автори проекту

Группа "Конструкторы": Галыкин Даниил, Макарчук Виталий, Пониматченко Петр, Селин Евгений, Шустиков Дмитрий, Подгода Александр.

Тема дослідження

Исследуются новые направления в развитии конструкции двигателей, проводится их сравнение и анализ.

Проблемный вопрос (вопрос для исследования)

Энергия из ничего. Возможно ли это?

Гипотеза исследования

Развитие автомобильных двигателей на современном этапе приблизилось к изобретению конструкций двигателей, выгодных как с экономической, так и экологической точки зрения.

Цели исследования

Выяснить, на сколько хватит человечеству природных запасов нефти.

Исследовать новые направления развития автомобильных двигателей.

Сделать вывод о перспективе их применения в автомобильной промышленности.

Результаты исследования

Презентация: Оценка природных запасов нефти

Презентация: Новые направления в развитиии автомобильных двигателей

Проведя исследования мы узнали, что количество запасов нефти на Земле ограничено и при нынешнем уровне развития автотранспорта хватит человечеству на ограниченный срок. Кроме того, автомобили, работающие на нефтяном топливе загрязняют окружающее пространство и наносят вред здоровью людей. С целью сохранения природных ресурсов и защиты окружающей среды конструкторы решают эти проблемы двумя способами: совершенствованием существующих бензиновых двигателей внутреннего сгорания и изобретением конструктивно новых двигателей, использующих другие виды получения энергии: сжатого воздуха, водорода, ветра, солнца, электрических, магнитных двигателей и двигателей внешнего сгорания.

Совершенствование бензиновых двигателей, конструкция которых практически не изменилась за 140 лет, производится в следующих направлениях: послойного распределения заряда в камере сгорания (позволяющего использовать обедненные смеси), использование электронного управления дозирования подачи топлива и зажиганием (инжекторы), применение турбонаддува. Это позволяет эффективно снизить расход топлива до 20%. Разрабатываются вопросы применения в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания водорода, запасы которого практически неограниченны. При работе на водородном топливе может быть решена проблема токсичности отработавших газов, т.к. в результате сгорания водорода образуется вода.

Недостатки двигателей внутреннего сгорания малая удельная мощность, невысокий КПД и токсичность отработавших газов последние 100 лет продвигали инженеров думать над созданием альтернативных видов двигателя, который был бы лучше по всем параметрам поршневого ДВС. Одно из направлений развития – создание роторных двигателей (двигатели Ванкеля, Исаева, Дочкина) с простым равномерным вращением главного рабочего элемента. Главным преимуществом роторных двигателей является отсутствие возвратно-поступательных движений, и соответственно разных инерционных нагрузок на детали двигателя, которые не дают поршневым ДВС увеличивать обороты вращения.

Огромный потенциал есть у двигателей, работающих на сжатом воздухе, в которых энергия сжатого воздуха преобразуется в механическую работу. Опытные образцы пока дают небольшую мощность и скорость, но перспективы у них есть: они могут применяться в качестве движущей силы для муниципального и промышленного транспорта, а также в гибридных системах.

В последнее время многие изобретатели вновь задумались об использовании паровой машины в средствах передвижения. В автомобиле возможно применение нескольких вариантов паросиловых установок: с прямоточным парогенератором непосредственного факельного обогрева, с внутрицилиндровым парообразованием при непосредственном факельном обогреве, с тепловыми аккумуляторами и комбинированных.

Двигатель Стирлинга (двигатель внешнего сгорания)

Еще одним направлением в развитии нетрадиционных видов двигателей является двигатель внешнего сгорания (адиабатный двигатель) с внешним подводом теплоты, идея которого была разработана Стирлингом еще в начале 19 века. Основной принцип работы этого двигателя заключается в постоянно чередуемых нагревании и охлаждении рабочего тела в закрытом цилиндре. В роли рабочего тела можно использовать воздух, водород, гелий, воду. Особенность двигателей этого типа: малые размеры, высокие удельная мощность и рабочее давление. Рабочая модель двигателя Стирлинга (видео).

Совершенствуя двигатель Стирлинга современные конструкторы приблизились к разработке двигателя внешнего сгорания, применение которого возможно на автотранспорте. Его называют "Двигателем будущего" (видео).

В настоящее время увеличилось количество автомобилей, использующих в качестве движущей силы электричество, энергию солнца, а также гибридных автомобилей, работающих на нескольких видах энергии.

Ё-моби́ль — российский гибридный автомобиль, работающий на электричестве, получаемом от генератора с газовым (бензиновым, дизельным) роторно-лопастным двигателем и ёмкостного накопителя энергии. Принцип работы и применение двигателя Ё-мобиля (видео)

Введутся работы по использованию на автомобилях ветрогенераторов, и даже магнитных двигателей.

Магнитный двигатель. Электромобиль.

Вывод

Использование двигателей работающих на нефтяном топливе наносит ущерб окружающей среде и истощает природные ресурсы. Проведя исследования новых разработок двигателей, мы выяснили, что такие разработки как двигатели внешнего сгорания, роторные двигатели, двигатели, работающие на энергии солнца, сжатого воздуха, пара, ветра после совершенствования и доработки способны заменить в будущем традиционные поршневые двигатели внутреннего сгорания. Их применение будет выгодно как с экологической, так и с экономической точки зрения.

Полезные ресурсы

Роторные двигатели

Двигатель Стирлинга

Электромобили

Водородный транспорт

Двигатели на сжатом воздухе (воздухомобили)

Двигатель Исаева

Вечный двигатель! (Магнитный двигатель, видео)

Паровой двигатель на автомобилях (Парогенераторы)

Другие документы