- Історія
- теорія
- Типи теплових двигунів
- Поршневий двигун внутрішнього згоряння
- Роторний (турбінний) двигун зовнішнього згоряння
- Роторний (турбінний) двигун внутрішнього згоряння
- Реактивні і ракетні двигуни
Тепловий двигун - пристрій, що робить роботу за рахунок використання внутрішньої енергії палива, теплова машина , що перетворює тепло в механічну енергію, використовує залежність теплового розширення речовини від температури. (Можливе використання зміни не тільки обсягу, але і форми робочого тіла, як це робиться в твердотільних двигунах, де в якості робочого тіла використовується речовина в твердій фазі.) Дія теплового двигуна підпорядковується законам термодинаміки . Для роботи необхідно створити різницю тисків по обидві сторони поршня двигуна або лопатей турбіни . Для роботи двигуна обов'язкова наявність палива. Це можливо при нагріванні робочого тіла (газу), який здійснює роботу за рахунок зміни своєї внутрішньої енергії. Підвищення і зниження температури здійснюється, відповідно, нагрівачем і охолоджувачем.
Історія
Першою відомою нам теплової машиною була парова турбіна зовнішнього згоряння, винайдена у ΙΙ (або в Ι?) Столітті н. ери в римській імперії. Цей винахід не отримало свого розвитку імовірно через низький рівень техніки того часу (наприклад, тоді ще не був винайдений підшипник).
теорія
Робота, що здійснюється двигуном, дорівнює:
, Де:
Коефіцієнт корисної дії (ККД) теплового двигуна розраховується як відношення роботи, яку здійснюють двигуном, до кількості теплоти, отриманого від нагрівача: 
Частина теплоти при передачі неминуче втрачається, тому ККД двигуна менш 1. Максимально можливим ККД має двигун Карно . ККД двигуна Карно залежить тільки від абсолютних температур нагрівача ( 
) І холодильника ( 
):
Типи теплових двигунів
двигун Стірлінга
Двигун Стірлінга - теплова машина, в якій рідке або газоподібне робоче тіло рухається в замкнутому об'ємі, різновид двигуна зовнішнього згоряння. Заснований на періодичному нагріванні і охолодженні робочого тіла з витяганням енергії з виникає при цьому зміни обсягу робочого тіла. Може працювати не тільки від спалювання палива, але і від будь-якого джерела тепла.
Поршневий двигун внутрішнього згоряння
Двигуни внутрішнього згоряння, тепловий двигун, в якому частина хімічної енергії палива, що згорає в робочій порожнині, перетворюється в механічну енергію. За родом палива розрізняють рідинні і газові; по робочому циклу безперервної дії, 2- і 4-тактні; за способом приготування горючої суміші з зовнішнім (напр., карбюраторні) і внутрішнім (напр., дизелі) сумішоутворенням; по виду перетворювача енергії поршневі, турбінні, реактивні і комбіновані. Коефіцієнт корисної дії 0,4-0,5. Перший двигун внутрішнього згоряння сконструйований Е. Ленуаром в 1860. В наш час частіше зустрічається автомобільний транспорт, який працює на тепловому двигуні внутрішнього згоряння, що працює на рідкому паливі. Робочий цикл в двигуні відбувається за чотири ходи поршня, за чотири такту. Тому такий двигун і називається чотиритактним. Цикл двигуна складається з наступних чотирьох тактів: 1.впуск, 2.сжатіе, 3.Робочий хід, 4.випуск.
Роторний (турбінний) двигун зовнішнього згоряння
Прикладом такого пристрою є теплова електрична станція в базовому режимі. Таким чином колеса локомотива (електровоза) також, як і в 19 столітті, обертає енергія пара. Але тут є дві істотні відмінності. Перша відмінність полягає в тому, що паровоз 19 століття працював на якісному дорогому паливі, наприклад на антрациті. Сучасні ж двигуни установки працюють на дешевому паливі, наприклад на Кансько-Ачинського вугіллі, що видобувається відкритим способом крокуючою екскаваторами. Але в подібному паливі багато пустого баласту, який транспорту годі й говорити возити з собою замість корисного вантажу. Електровозу не треба возити не тільки баласт, а й паливо взагалі. Друга відмінність полягає в тому, що теплова електрична станція працює за циклом Ренкіна, який близький до циклу Карно. Цикл Карно складається з двох адіабати і двох ізотерм. Цикл Ренкіна складається з двох адіабати, ізотерми і ізобари з регенерацією тепла, яка наближає цей цикл до ідеального циклу Карно. На транспорті важко зробити такий ідеальний цикл, так як у транспортного засобу є обмеження за масою і габаритами, які практично відсутні у стаціонарної установки.
Роторний (турбінний) двигун внутрішнього згоряння
Прикладом такого пристрою є теплова електрична станція в піковому режимі. Часом як газотурбінної установки використовують списані з техніки безпеки повітряно-реактивні двигуни.
Реактивні і ракетні двигуни
твердотільні двигуни
(Джерело журнал "Техника молодежи") == == Тут як робоче тіло використовується тверде тіло. Тут змінюється обсяг робочого тіла, а його форма. Дозволяє використовувати рекордно малий перепад температур.
Або в Ι?