Тепловые машины и двигатели внутреннего сгорания

В конце XIX века появились двухцилиндровые двигатели, а с начала XX столетия стали распространяться четырёхцилиндровые.

Поршневые двигатели — камерой сгорания является цилиндр, где химическая энергия топлива превращается в механическую энергию, которая из возвратно-поступательного движения поршня превращается во вращательную с помощью кривошипно-шатунного механизма.

ДВС классифицируют: а) По назначению - делятся  на транспортные, стационарные и специальные. б) По роду применяемого топлива - легкие жидкие (бензин, газ), тяжелые жидкие (дизельное  топливо). в) По способу  образования горючей  смеси - внешнее (карбюратор) и внутреннее у  дизельного ДВС. г) По способу воспламенения  либо искра либо сжатие. д) По числу и расположению цилиндров разделяют рядные, вертикальные, оппозитные, V-образные, VR-образные и W-образные двигатели.

  Дополнительные агрегаты, требующиеся для ДВС

Недостатком ДВС является то, что он производит высокую мощность только в узком диапазоне оборотов. Поэтому неотъемлемым атрибутом двигателя внутреннего сгорания является трансмиссия. Лишь в отдельных случаях (например, в самолётах) можно обойтись без сложной трансмиссии. Постепенно завоёвывает мир идея гибридного автомобиля, в котором мотор всегда работает в оптимальном режиме. Также ДВС нужны топливная система (для подачи топливной смеси) и выхлопная система (для отвода выхлопных газов),так же не обойтись без системы смазки(для увеличения ресурса ДВС),и системы охлаждения(для отвода избытка тепла).

                              Модели вечных двигателей

Существует  два типа вечных двигателей — те, что нарушают и первое, и второе начало термодинамики, и те, что нарушают только второе из них. Вот пример двигателя первого типа: металлический шар, расположенный между северным и южным полюсами магнита. Тяжелый металлический экран заслоняет шар от северного полюса, поэтому, если шар отпустить, он начнет двигаться к южному полюсу. При приближении его к южному полюсу металлический экран у северного полюса поднимается, в то время как другой экран между шаром и южным полюсом опускается. Шар меняет направление движения, начиная катиться обратно к северному полюсу. Точно в нужный момент экран у северного полюса падает, и шар начинает катиться обратно к южному полюсу. Как предположительно должен работать двигатель? Энергия извлекается из катящегося шара, и, если экраны расположены на концах такого балансира, на их поднимание и опускание энергия не тратится.

Недостаток  этого двигателя  в том, что если металлический экран  движется в магнитном  поле, то, согласнозакону электромагнитной индукции Фарадея, в металле обязательно возникнет электрический ток. Это означает, что будет происходить утечка энергии из системы вследствие работы закона Ома. Легко видеть, что, если магниты достаточно сильны, чтобы заставить шар двигаться, они будут также достаточно сильны, чтобы вызывать большие потери сопротивления в металлических экранах при их опускании, поэтому двигатель, который на бумаге выглядит столь привлекательно, просто не будет работать.

Некоторые изобретатели предлагали более сложные  вечные двигатели, и  требовалось более  тонкое понимание  вопроса, чтобы увидеть  изъяны в их конструкции. Но изъяны находятся  всегда, вот почему ни одного такого двигателя  мы не видели в работе. В середине ХХ века этот факт был признан Патентным бюро США. Измученное потоком патентных заявок на вечные двигатели, бюро объявило, что в будущем любая такая заявка должна сопровождаться работающей моделью. С тех пор заявители его больше не беспокоили.

Модель  вечного двигателя, предложенная в 1834 году. Предполагалось, что под действием веса шаров, движущихся от центра по рычагам вправо, колесо будет вращаться вечно

Как известно, в 1775 году Французская Академия Наук вынесла решение  о запрете на рассмотрение любого типа моделей  так называемых "вечных двигателей ". 
 
Что же такое "вечный двигатель"? Существуют несколько классификаций данного термина. 
 
1. "Вечный двигатель первого рода" - замкнутая система, осуществляющая непрерывное движение только за счет энергии данной системы, без получения энергии (в любой форме) извне. 
 
2. "Вечный двигатель второго рода", в отличие от "вечного двигателя первого рода", использует какой - либо "нетрадиционный" вид энергии поступающий извне. 
 
Например, "необычным" источником энергии может являться тепло, окружающее эту систему. Т.е. "вечность" движения зависит от температуры среды, в которой находится система. Долгое время во всем мире существовал запрет на создание систем обоих типов. Любые разработки и даже успешные эксперименты считались "псевдонаучными". 
 
Проведем простой эксперимент. Возьмем несколько проводников (например, медных). По закону Вольта сумма ЭДС в этих проводниках равна нулю. Это очевидно. Соединим эти проводники друг с другом так, чтобы они образовали замкнутую цепь. Тока также не будет. Мы использовали медные проводники. Но, по закону Вольта, любые несколько проводников, соединенные таким образом, образуют цепь, в которой ЭДС = 0. 
 
Доказываем обратное. Составим такую цепь: Cu-Bi-Al-Cu-Te-Al-Cu. В этой цепи будет ЭДС = 10 mkV. Из-за различных термодинамических свойств в местах контактов. Возможны и другие сочетания. Таким образом, мы создали "вечный двигатель второго рода". 
 
Возможно ли создание "вечного двигателя первого рода"? Да. 
 
Рассмотрим электрическую цепь, по которой течет постоянный ток. Мощность N=I*U, т.е. мощность прямо пропорциональна силе тока (и зависит от нее). Сила тока I=q/t, т.е. сила тока - это кол-во зарядов, переносимых за единицу времени. Т.е. чем быстрее будут двигаться заряды, тем больше сила тока и мощность. Для увеличения скорости переноса зарядов система должна совершить работу. А для совершения работы необходимо затратить энергию. Но всегда ли это необходимо? "Классический" ответ - всегда, т.к. нельзя совершить работу без затрат энергии.  
 
Доказываем обратное. Поместим рядом с катодом электрод, соединенный с источником высокого отрицательного потенциала. Теоретически, поле этого электрода будет отталкивать электроны, испускаемые катодом по направлению к аноду. Т.е. это поле будет совершать работу по переносу электронов, увеличивая их скорость и, как следствие, увеличивая силу тока и мощность. Отрицательный потенциал при этом не будет расходоваться. 
 
Практически, данный механизм используется в схеме, созданной Александром Чернетским. В его схеме поле дугового разряда ускоряет движение заряженных частиц (так называемый пинч-эффект). (Подробное описание в: А.В.Чернетский "О физической природе биоэнергетических явлений и их моделировании", изд. Всесоюз.заочн.политехн.института, Москва, 1989). 
 
В 80х годах А.Чернетский демонстрировал выход до 500кВт "свободной энергии", что было подтверждено известным физиком Г.Путхофом (Harold Puthoff). Т.е. мощность в 500кВт была получена без затрат энергии. КПД схемы Чернетского гораздо больше 1. В США запатентованы схемы аналогичные схеме Чернетского. (US patent No 5416391 и No 5449989) 
 
В 1995 году в США был выдан патент Т. Каваи на изобретение "Генератор движущей силы". (Teruo Kawai "Motive Power Generating Device" US patent No 5.436.518, 25 июля 1995г.) 
 
Эффективность "генератора Каваи" - 318 %. Существуют и другие запатентованные модели "вечных двигателей первого рода". Например, Howard Johnson "Magnetic Force Generating Method and Apparatus" US patent No 4.877.983. 
 
И "генератор Каваи" и "генератор Джонсона" используют потенциальное поле для совершения работы - ускорения ротора, состоящего из постоянных магнитов. Потенциал (в обоих устройствах - поле постоянных магнитов) при этом не расходуется.

Магнитно-гравитационный вечный двигатель

Работу  этого двигателя  обеспечивает перемещения  грузов и вспомогательных  магнитов попеременно  вокруг основного  магнита. За счет взаимодействия магнитов грузы в  зоне одного полюса приближаются к оси  вращения мотора, а  в зоне другого  полюса грузы отталкиваются  от центра вращения. В результате центр  масс всей конструкции  смещается вправо, что позволяет  вращаться двигателю  практически вечно, пока будет существовать тяготение Земли  и магнитное поле у магнитов.

    Реферат

                                      на тему: Тепловые  машины, двигатели  внутреннего сгорания, модели вечных  двигателей

                     Выполнила: Чернодарова Евгения

                                                         АСП-119-3

Алматы 2011г.