Защита проекта по физике 10 класса по теме 'Роторные двигатели'

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение «Заводоуковская средняя общеобразовательная школа №4 Имени Заслуженного учителя РСФСР, Почетного гражданина г. Заводоуковска Агафонова Леонида Устиновича»

Школьный тур учебно - исследовательских

и проектных работ учащихся

Физика .

«Роторные двигатели»

Авторы: Кельметр Владимир и Максимов Дмитрий, г. Заводоуковск, МАОУ «Средняя общеобразовательная школа №4», 10А класс.

Руководитель: Епанчинцева Галина Николаевна, учитель физики МАОУ «Средняя общеобразовательная школа №4»

г.Заводоуковск, 2014

Предмет исследования:

Роторный двигатель внутреннего сгорания.

Цель проекта:

Разобрать принцип действия роторного двигателя внутреннего сгорания; рассмотреть преимущество и недостатки перед другими ДВС.

Погружение в проект.

1. Ознакомление с теоретическим материалом с использованием Интернет - ресурсов и научно-исторической литературы.

2. Изучение принципа действия ДВС.

3. Применение двигателя внутреннего сгорания в промышленности.

4. Предполагается выполнить презентацию по данной теме и выступить перед одноклассниками.

Содержание.

1. История создания роторного двигателя.

2. Четырех- тактный цикл работы ДВС.

3. Преимущества и недостатки ДВС.

4. Применение роторных двигателей.

Введение.

Роторный двигатель - родовое наименование конструкции теплового двигателя, за которым стоит целое семейство близких по конструкции двигателей, объединенное ведущим признаком - типом движения главного рабочего элемента. Двигатель разрабатывался изначально именно для применения на автотранспорте. Первый серийный автомобиль с роторным двигателем - немецкий спорткар . Первый массовый (37 204 экземпляра) - немецкий седан бизнес-класса . Автомобиль имел достаточно инноваций и помимо двигателя, в частности, кузов с рекордно низким аэродинамическим сопротивлением, полуавтоматическую коробку передач с гидротрансформатором, блок-фары, и так далее. Ro80 отличалась не только уникальной конструкцией, но и передовым дизайном, который оказался непонятен публике середины шестидесятых; через десять лет именно он был положен в основу стиля моделей .

С древности известны колеса ветряных и водяных мельниц, которые можно отнести к примитивным роторным двигательным механизмам. Самый первый тепловой двигатель в истории - Герона Александрийского (I в. н. э) также относится к роторным двигателям. В XIX веке, вместе с массовым появлением поршневых паровых машин, начинают создаваться и активно использоваться и роторные паровые двигатели. К ним можно отнести как паровые роторные машины с непрерывно открытыми в атмосферу камерами расширения - это паровые турбины, так и паровые машины с герметично запираемыми камерами расширения: к ним, например, можно отнести » Н. Н. Тверского, которая успешно эксплуатировалась во многих экземплярах в конце XIX века в России.

С началом массового применения ДВС в первые десятилетия XX века начались и работы по попыткам создать эффективный роторный ДВС. Однако эта задача оказалась большой инженерной трудностью, и лишь в 1930-х годах была создана работоспособная дизельная турбина, которая по классификации относится к роторным ДВС с непрерывно открытой в атмосферу камерой сгорания.

1859 г. - появление действующего без сжатия поршневого двигателя Ленуара

1877 г. - появление 4-х тактного поршневого двигателя Отто с искровым зажиганием, на светильном газе;

1885-1895 гг. - появление карбюраторов для питания 4-х тактного двигателя жидким топливом - бензином;

1893 г. - начала работы над конструкциями 4-х тактного поршневого двигателя работающего с воспламенением от сжатия (двигатель Дизеля);

1886 г. - формулирование принципа различия между ходом сжатия и ходом расширения поршневого двигателя - цикл Аткинсона;

1890 гг. - появление многоцилиндровых поршневых двигателей; 1915 г. - первое появление в конструкции авиационного двигателя V- образной схемы расположения цилиндров;

1911 г. - изобретение устройства принудительного наддува цилиндров двигателя рабочей смесью;

1939-1941 гг. - начало массовой установки установки непосредственного впрыска топлива (инжектора) на авиационные двигатели в военной области.

Но потенциально широкий набор возможных конструктивных решений создают широкое поле для инженерных поисков, которые уже привели к появлению таких конструкций, как ,

Далее вы видите конструкцию. Здесь показаны детали роторного двигателя вместе с гидротрансформатором и коробкой передач.

Переходим к принципу работы. Как вы видите, у роторного двигателя происходят четыре такта.

Преимущества и недостатки.

К основным недостаткам роторного ДВС можно отнести то, что он склонен к перегревам в отличии от поршневого ДВС, из-за этого приходится использовать высокотехнологический материал в разных местах цилиндра. К преимуществам над поршневыми ДВС можно отнести только то, что мощность выдаваемая роторным двигателем почти в 2 раза больше и в отличии от четырехтактного поршневого двигателя мощность выдается 3 /4 рабочего времени ДВС (как 6 цилиндровый), а КПД составляет около 40% против 20% у поршневого двигателя.

Роторные двигатели применяют, как и в автомобилях, являющихся гоночными, в некоторых обычных для повседневной езды.

Так и в мотоциклах, но вероятней всего только в серийных сборках. К сожалению, недостатков у двигателей оказалось весьма, больше чем преимуществ, ресурс таких двигателей оказался весьма мал (ремонт требовался уже после пробега порядка 50 тыс. км), поэтому автомобили с такими двигателями заслужили плохую репутацию и относительно малоизвестны. На сегодняшний день выпускают серийные модели автомобилей фирмы Mazda (Япония) и ВАЗ (Россия)

Вывод.

1. Как мы уже говорили, роторный двигатель имеет большое количество недостатков и в связи с этим не имеет больших перспектив, но эти двигатели продолжают совершенствоваться в целях улучшения главного механизма машин^.

2. Роторный двигатель склонен к перегревам в отличии от поршневого ДВС.

3. С целью повышения КПД и улучшения экологических показателей двигателя рабочие объемы в полости расширения могут быть выполнены больше, чем в полости сжатия.