Зразок роботи
ВСТУП
В даний час нікого не здивуєш використанням двигуна внутрішнього згоряння. Мільйони автомобілів, бензогенераторів та інших пристроїв використовують в якості приводу двигуни внутрішнього згоряння. Поява цього типу двигуна в 19 столітті обумовлена в першу чергу необхідністю створення ефективного і сучасного приводу для різних промислових пристроїв і механізмів. У той час, в основній своїй масі, використовувався паровий двигун. Він мав масу недоліків, наприклад, низький коефіцієнт корисної дії (тобто більшість енергії, яка витрачалася на виробництво пари, просто пропадала), був досить громіздким, вимагав кваліфікованого обслуговування та великої кількості часу на запуск і зупинку. Промисловості потрібен був новий двигун, позбавлений цих недоліків. Ним став двигун внутрішнього згоряння.
Двигун внутрішнього згоряння (ДВЗ) – це тип двигуна, теплової машини, в якій хімічна енергія палива (зазвичай застосовується рідке або газоподібне вуглеводневе паливо), що згорає в робочій зоні, перетвориться в механічну роботу. Незважаючи на те, що двигун внутрішнього згоряння є недосконалим типом теплових машин (сильний шум, токсичні викиди, малий ресурс), завдяки своїй автономності (необхідне паливо містить набагато більше енергії, ніж найкращі електричні акумулятори) ДВЗ стали дуже популярними. Основним недоліком двигуна внутрішнього згоряння є те, що він виробляє високу потужність тільки у вузькому діапазоні оборотів. Тому його невід'ємними атрибутами є трансмісія і стартер. Лише в окремих випадках (наприклад, в літаках) можна обійтися без складної трансмісії. Крім цього двигуну внутрішнього згоряння потрібні паливна система (для подачі паливної суміші) і вихлопна система (для відведення вихлопних газів).
Ще в 17 столітті голландський фізик Крістіан Хагенс (Christian Huygens) почав експерименти з двигунами внутрішнього згоряння, а в 1680 році був розроблений теоретичний двигун, паливом для якого служив чорний порох. Проте до втілення в життя ідеї автора так і не дійшло.
Першим, кому вдалося створити перший в світі діючий двигун внутрішнього згоряння був Нісефор Ньєпс (Nisefor Neps). Він народився в старовинній дворянській родині. Так само, як і старший брат Клод, він вчився в коледжі батьків-ораторіанців. Зрозуміло, що природничо-наукової освіти він там не отримав. Але й гуманітарні дисципліни він вчив, мабуть, погано, тому що завалив випускний іспит. У 23 роки він зібрався вивчати юриспруденцію, але через рік, в 1789 році спалахнула Велика французька революція. Брати Ньєпси незабаром стали офіцерами революційної армії. Віддавши справі цивільних свобод три роки, вони вийшли у відставку і оселилися в своєму маєтку. З цього часу вони присвятили себе винахідництву. Французька республіка вкрай потребувала джерел сировини та енергії. Уряд, на підтримку патріотизму, призначив великі нагороди за вирішення важливих для країни питань. Так, наприклад, величезна сума була обіцяна за вирощування рослини марени, з якої добували барвник – індиго. Брати вирощували марену, але премія їм, на жаль, не дісталася. Вони винайшли водопідйомну машину для Версаля, але Наполеон віддав замовлення великим промисловцям. Такими ж, невтішними з фінансів, стали винайдені ними способи одержання волокон і крохмалю з місцевих рослин.
Брати не впадали у відчай. У 1806 році вони представили в Національний інститут (так називалася тоді французька Академія наук) доповідь про нову машину, яка «за силою була б порівнянна з паровою, але споживала б менше палива». Брати назвали її «піреолофор». З грецької це можна перекласти як «ваблена вогненним вітром». Працювала вона на вугільному пилу, а не на бензині чи газі. Зрозуміло, що тоді не було ні газової, ні нафтопереробної промисловості. Зауважимо також, що перший двигун Дизеля теж працював на вугільному пилу, інтерес до якого як до палива відродився знову в другій половині 20 століття.
Отже, про піреолофор. Цей винахід викликав великий інтерес. Двом комісарам було доручено розібратися у винаході. Одним з комісарів був Лазар Карно. Карно дав позитивний відгук, який навіть потрапив у газети. Хоча у двигуна був ряд недоробок, чимало з них не можна було усунути на той час через відсутність необхідних технологій: підпал пилу, наприклад, здійснювався при атмосферному тиску, розподіл палива всередині камери був нерівномірним, та й прилягання поршня до стінок циліндра вимагало вдосконалення . У ті часи поршень парової машини вважався підігнаним до стінок циліндра, якщо між ними насилу проходила монета.
Магістр