Двигатель

Двигатель - энергосиловое машина, превращающая какой-либо энергию в механическую работу.

1. Разновидности

Двигатели делят на первичные и вторичные.

Первичные двигатели (гидротурбины, двигатель внутреннего сгорания и др.) непосредственно преобразуют энергию природных ресурсов (воды, ядерного топлива) в механическую, электрическую и т.п. энергию.

Вторичные двигатели (например, электрические) получают энергию от первичных двигателей, преобразователей или накопителей энергии (например, солнечных батарей, пружинных механизмов ...)

Когда-то, четыре-пять тысяч лет назад, люди знали только один двигатель - собственные мышцы. Потом научились использовать мускульную силу животных - быков, лошадей, верблюдов и др.. Еще позже появились первые, весьма примитивные механические двигатели - водяные и ветряные колеса. Сегодня на земле работают миллионы двигателей - водяных и ветряных, паровых и газовых, электрических и воздушных. Мы называем их общим словом "двигатели" потому, что все эти машины преобразуют различные виды энергии в механическое движение.

2. Новый вид старых машин

Водяные двигатели, самые по возрасту, исправно служат на гидроэлектростанциях. Конечно, они и по виду, и по мощности не похожи на древние водяные колеса. Сегодня гидротурбины - самые мощные двигатели в мире. Падающая вода вращает огромные стальные колеса с лопастями, насаженными на массивный вал. И если к этому же валу присоединить генератор, гидроэлектростанция начнет вырабатывать электрический ток.

Такой же принцип действия и в ветряных двигателей, только колесо с лопастями вращает не вода, а ветер. С помощью ветродвигателей можно приводить в действие насосы, выкачивают воду из глубоких колодцев, а можно получать электрический ток - для этого вал нужно соединить с генератором. Но ветер дует с разной силой в разное время, а то и вовсе стихает. Поэтому на ветроэлектростанции (ВЭС) ставят накопители энергии. Например, высоко расположенные резервуары с водой. Пока есть ветер, часть энергии ВЭС заставляет работать насос, поднимающий воду на большую высоту. Но ветер упал - и вода начинает сливаться из резервуара. По дороге она вращает турбину и соединен с ней генератор. В других случаях объединяют в одну ВЭС несколько ветряных колес, работающих далеко друг от друга. И если ветер есть в районе хотя бы одного из колес, станция не перестает подавать энергию.

3. Первая тепловая

Паровые и газовые двигатели часто объединяют общим названием "тепловые". Действительно, каждый такой двигатель превращает в механическую работу тепловую энергию пара или газа. Но это превращение тепловые двигатели выполняют различными способами. Старому двигателю этого класса - паровой машине - около 300 лет. Когда-то она была главной среди других двигательных машин. Сегодня паровая машина постепенно уходит в прошлое вместе с последними паровозами и пароходами. Машина эта тяжелая и не очень быстроходная, а техника стремится к скорости и легкости. Кроме того, у нее низкий коэффициент полезного действия (КПД). Так вот, КПД паровоза не более 8%. Это означает, что из 100 кг сожженного в топке угля на полезную работу превращается тепловая энергия только восьми килограммов, а остальные 92 кг сжигаются бесполезно - их энергия вылетает в трубу, теряется с парой уходит, уходит на трение внутренних деталей паровой машины и механизма самого локомотива.

См.. также

Литература

• Швец И. Т., Кираковський Н. Ф. Общая теплотехника и тепловые двигатели. - М.: Высшая школа, 1977. - 269 с.
• Корец, М. С. Машиноведение: Основы гидравлики и теплотехники. Гидравл.машины и тепловые двигатели: навч.посиб.для студ. / М.С. Корец. - М.: Знание Украины, 2001. - 448 с. - ISBN 966-618-153-3