ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจเกี่ยวกับเครื่องยนต์ ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจเกี่ยวกับเครื่องเคลื่อนไหวถาวร กังหันแก๊สเพลาคู่

เครื่องยนต์สันดาปภายในแบบลูกสูบนั้นเป็นที่รู้จักมานานกว่าศตวรรษ และเกือบพอๆ กัน หรือมากกว่านั้นตั้งแต่ปี 1886 มันถูกใช้ในรถยนต์ โซลูชันพื้นฐานของเครื่องยนต์ประเภทนี้พบโดยวิศวกรชาวเยอรมัน E. Langen และ N. Otto ในปี 1867 ปรากฏว่าค่อนข้างประสบความสำเร็จในการทำให้เครื่องยนต์ประเภทนี้มีตำแหน่งผู้นำที่คงอยู่ในอุตสาหกรรมยานยนต์มาจนถึงทุกวันนี้ อย่างไรก็ตาม นักประดิษฐ์จากหลายประเทศพยายามอย่างไม่รู้จักเหน็ดเหนื่อยเพื่อสร้างเครื่องยนต์ที่แตกต่างจากเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบลูกสูบในแง่ของตัวชี้วัดทางเทคนิคที่สำคัญที่สุด ตัวชี้วัดเหล่านี้คืออะไร? ประการแรก นี่คือสิ่งที่เรียกว่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพ (COP) ซึ่งกำหนดลักษณะความร้อนในเชื้อเพลิงที่ใช้แล้วจะถูกแปลงเป็นงานทางกล ประสิทธิภาพสำหรับเครื่องยนต์สันดาปภายในดีเซลคือ 0.39 และสำหรับคาร์บูเรเตอร์ - 0.31 กล่าวอีกนัยหนึ่งประสิทธิภาพที่มีประสิทธิภาพเป็นตัวกำหนดประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ ตัวบ่งชี้เฉพาะมีความสำคัญไม่น้อย: ปริมาณการใช้งานเฉพาะ (hp / m3) และความถ่วงจำเพาะ (กก. / แรงม้า) ซึ่งบ่งบอกถึงความกะทัดรัดและความสว่างของการออกแบบ สิ่งที่สำคัญพอๆ กันคือความสามารถของเครื่องยนต์ในการปรับให้เข้ากับโหลดต่างๆ รวมถึงความซับซ้อนของการผลิต ความเรียบง่ายของอุปกรณ์ ระดับเสียง และเนื้อหาของสารพิษในผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ ด้วยแง่บวกทั้งหมดของแนวคิดเฉพาะของโรงไฟฟ้า ระยะเวลาตั้งแต่เริ่มต้นของการพัฒนาทฤษฎีไปจนถึงการแนะนำสู่การผลิตจำนวนมากบางครั้งจึงใช้เวลานานมาก ดังนั้นนักประดิษฐ์ชาวเยอรมัน F. Wankel ผู้สร้างเครื่องยนต์ลูกสูบโรตารีจึงใช้เวลา 30 ปีแม้จะทำงานอย่างต่อเนื่องเพื่อนำหน่วยของเขาไปสู่การออกแบบอุตสาหกรรม โดยวิธีการที่จะบอกว่าใช้เวลาเกือบ 30 ปีในการแนะนำเครื่องยนต์ดีเซลในรถที่ใช้งานจริง (Benz, 1923) แต่ไม่ใช่การอนุรักษ์ทางเทคนิคที่ทำให้เกิดความล่าช้าเป็นเวลานาน แต่จำเป็นต้องออกแบบใหม่อย่างละเอียดถี่ถ้วนนั่นคือการสร้างวัสดุและเทคโนโลยีที่จำเป็นเพื่อให้สามารถผลิตได้เป็นจำนวนมาก หน้านี้ประกอบด้วยคำอธิบายของเอ็นจิ้นที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิมบางประเภท แต่ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าใช้งานได้จริง เครื่องยนต์สันดาปภายในแบบลูกสูบมีข้อเสียที่สำคัญที่สุดประการหนึ่ง - เป็นกลไกข้อเหวี่ยงที่ค่อนข้างใหญ่ เนื่องจากการสูญเสียแรงเสียดทานหลักเกี่ยวข้องกับการทำงาน ในตอนต้นของศตวรรษของเรามีความพยายามที่จะกำจัดกลไกดังกล่าว นับตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา มีการเสนอการออกแบบอันชาญฉลาดมากมายที่เปลี่ยนการเคลื่อนที่แบบลูกสูบของลูกสูบเป็นการเคลื่อนที่แบบหมุนของเพลาของการออกแบบนี้

เชื่อมต่อเครื่องยนต์ไร้ก้าน S. Balandin

เครื่องยนต์ลูกสูบโรตารี F. Wankel

มีโรเตอร์สามหน้าซึ่งทำให้ดาวเคราะห์เคลื่อนที่ไปรอบ ๆ เพลานอกรีต ปริมาตรที่เปลี่ยนแปลงของสามช่องที่เกิดจากผนังของโรเตอร์และช่องภายในของห้องข้อเหวี่ยงช่วยให้วงจรการทำงานของเครื่องยนต์ความร้อนพร้อมการขยายตัวของก๊าซ ตั้งแต่ปีพ. ศ. 2507 สำหรับรถยนต์ที่ผลิตเป็นจำนวนมากซึ่งมีการติดตั้งเครื่องยนต์ลูกสูบแบบโรตารี่ การทำงานของลูกสูบจะดำเนินการโดยโรเตอร์แบบสามส่วน การเคลื่อนที่ของโรเตอร์ที่จำเป็นในตัวเรือนที่สัมพันธ์กับเพลานอกรีตนั้นมาจากกลไกการจับคู่ของดาวเคราะห์กับเกียร์ (ดูรูป) เครื่องยนต์ดังกล่าวซึ่งมีกำลังเท่ากับเครื่องยนต์ลูกสูบจะมีขนาดกะทัดรัดกว่า (มีปริมาตรน้อยกว่า 30%) เบากว่า 10-15% มีชิ้นส่วนน้อยกว่าและมีความสมดุลดีกว่า แต่ในขณะเดียวกัน มันก็ด้อยกว่าเครื่องยนต์ลูกสูบในแง่ของความทนทาน ความน่าเชื่อถือของซีลในโพรงทำงาน ใช้เชื้อเพลิงมากขึ้น และก๊าซไอเสียมีสารพิษมากกว่า แต่หลังจากปรับแต่งมาหลายปี ข้อบกพร่องเหล่านี้ก็หมดไป อย่างไรก็ตาม การผลิตจำนวนมากของรถยนต์ที่ใช้เครื่องยนต์ลูกสูบแบบโรตารี่มีจำกัดในปัจจุบัน นอกจากการออกแบบของ F. Wankel แล้ว ยังมีการออกแบบเครื่องยนต์ลูกสูบหมุนหลายแบบโดยนักประดิษฐ์คนอื่นๆ (E. Cauertz, G. Bradshaw, R. Seyrich, G. Ruzhitsky เป็นต้น) อย่างไรก็ตาม เหตุผลที่เป็นรูปธรรมไม่ได้เปิดโอกาสให้พวกเขาออกจากขั้นตอนการทดลอง บ่อยครั้งเนื่องมาจากข้อดีทางเทคนิคไม่เพียงพอ

กังหันแก๊สเพลาคู่

เครื่องยนต์ลูกสูบไอน้ำ

เครื่องยนต์อาร์สเตอร์ลิง เครื่องยนต์สันดาปภายนอก

เครื่องยนต์สันดาปภายในทำงานโดยการขยายก๊าซที่ทำให้ร้อนขึ้นเมื่อลูกสูบเคลื่อนจากจุดศูนย์กลางตายบนไปยังศูนย์กลางจุดตายล่าง ก๊าซได้รับความร้อนจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงในกระบอกสูบซึ่งผสมกับอากาศ ดังนั้นอุณหภูมิของความดันและก๊าซจึงสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว

เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าแรงดันลูกสูบมีความคล้ายคลึงกับความดันบรรยากาศ ในกระบอกสูบตรงกันข้ามความดันจะสูงขึ้น เนื่องด้วยเหตุนี้ความดันลูกสูบจึงลดลงซึ่งนำไปสู่การขยายตัวของก๊าซจึงทำให้งานที่เป็นประโยชน์เสร็จสิ้น คุณจะพบบทความในส่วนที่เกี่ยวข้องของเว็บไซต์ของเรา ในการสร้างพลังงานกล กระบอกสูบของเครื่องยนต์จะต้องได้รับอากาศอย่างต่อเนื่อง ซึ่งเชื้อเพลิงจะไหลผ่านหัวฉีดและอากาศผ่านวาล์วไอดี แน่นอน อากาศสามารถเข้าสู่เชื้อเพลิงได้ เช่น ผ่านวาล์วไอดี ผ่านมัน ผลิตภัณฑ์ทั้งหมดที่เกิดจากการเผาไหม้ออกมา ทั้งหมดนี้เกิดขึ้นบนพื้นฐานของการจ่ายก๊าซ เนื่องจากเป็นก๊าซที่มีหน้าที่ในการเปิดและปิดวาล์ว

รอบการทำงานของเครื่องยนต์

จำเป็นต้องเน้นย้ำถึงรอบการทำงานของเครื่องยนต์ซึ่งเป็นชุดของกระบวนการที่ทำซ้ำๆ เกิดขึ้นในทุกกระบอกสูบ นอกจากนี้การเปลี่ยนแปลงของพลังงานความร้อนเป็นงานเครื่องกลยังขึ้นอยู่กับพวกเขา เป็นที่น่าสังเกตว่าการขนส่งแต่ละประเภทดำเนินการตามประเภทเฉพาะ ตัวอย่างเช่น รอบการทำงานสามารถทำได้ใน 2 จังหวะของลูกสูบ ในกรณีนี้เรียกว่าเครื่องยนต์สองจังหวะ สำหรับรถยนต์ส่วนใหญ่มีเครื่องยนต์สี่จังหวะ เนื่องจากวงจรประกอบด้วยการบริโภค การอัดแก๊ส การขยายตัวของแก๊ส หรือจังหวะกำลัง และไอเสีย ทั้งสี่ขั้นตอนนี้มีบทบาทสำคัญในการทำงานของเครื่องยนต์

ทางเข้า

ในขั้นตอนนี้วาล์วไอเสียปิดและในทางกลับกันวาล์วไอดีเปิดอยู่ ในระยะเริ่มแรก การหมุนครึ่งแรกจะทำโดยเพลาข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์ ซึ่งนำไปสู่การเคลื่อนที่จากจุดศูนย์กลางตายบนไปยังจุดศูนย์กลางตายล่าง หลังจากนั้นจะเกิดสุญญากาศในกระบอกสูบและอากาศเข้าสู่ท่อส่งก๊าซไอดีพร้อมกับน้ำมันเบนซินซึ่งเป็นส่วนผสมที่ติดไฟได้ซึ่งผสมกับก๊าซ เครื่องยนต์จึงเริ่มทำงาน

การบีบอัด

หลังจากที่กระบอกสูบเต็มไปด้วยส่วนผสมที่ติดไฟได้ ลูกสูบจะเริ่มค่อยๆ เคลื่อนจากจุดศูนย์กลางตายบนไปยังจุดศูนย์กลางตายล่าง วาล์วยังคงปิดอยู่ ณ จุดนี้ ในขั้นตอนนี้ ความดันและอุณหภูมิของส่วนผสมการทำงานจะสูงขึ้น

จังหวะการทำงานหรือส่วนขยาย

ในขณะที่ลูกสูบยังคงเคลื่อนจากจุดศูนย์กลางตายบนไปยังศูนย์กลางจุดตายล่าง หลังจากระยะการบีบอัด ประกายไฟไฟฟ้าจะจุดประกายส่วนผสมการทำงาน ซึ่งจะดับลงในทันที ดังนั้นอุณหภูมิและความดันของก๊าซในกระบอกสูบจะเพิ่มขึ้นทันที ในระหว่างการทำงานงานที่มีประโยชน์จะทำเสร็จ ในขั้นตอนนี้ วาล์วไอเสียจะเปิดขึ้น ซึ่งทำให้อุณหภูมิและความดันลดลง

ปล่อย

ในครึ่งโค้งที่สี่ ลูกสูบจะเคลื่อนจากจุดศูนย์กลางตายบนไปยังศูนย์กลางจุดตายล่าง ดังนั้น ผ่านวาล์วไอเสียแบบเปิด ผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ทั้งหมดออกจากกระบอกสูบซึ่งจะเข้าสู่อากาศในบรรยากาศ

หลักการทำงานของเครื่องยนต์ดีเซล 4 จังหวะ

ทางเข้า

อากาศเข้าสู่กระบอกสูบผ่านวาล์วไอดีซึ่งเปิดอยู่ สำหรับการเคลื่อนที่จากจุดศูนย์กลางจุดตายบนไปยังจุดศูนย์กลางจุดตายด้านล่าง มันถูกสร้างขึ้นด้วยความช่วยเหลือของสุญญากาศ ซึ่งไปพร้อมกับอากาศจากเครื่องฟอกอากาศไปยังกระบอกสูบ ในขั้นตอนนี้ความดันและอุณหภูมิจะลดลง

การบีบอัด

ในช่วงครึ่งหลัง วาล์วไอดีและไอเสียจะปิดลง จาก BDC ถึง TDC ลูกสูบยังคงเคลื่อนที่ต่อไปและค่อยๆ บีบอัดอากาศที่เพิ่งเข้าสู่โพรงกระบอกสูบ ในส่วนที่เกี่ยวข้องของเว็บไซต์ของเรา คุณจะพบบทความเกี่ยวกับ ในเครื่องยนต์รุ่นดีเซล เชื้อเพลิงจะติดไฟเมื่ออุณหภูมิของอากาศอัดสูงกว่าอุณหภูมิของเชื้อเพลิง ซึ่งสามารถจุดไฟได้เองตามธรรมชาติ น้ำมันดีเซลเข้าสู่ปั๊มเชื้อเพลิงและผ่านหัวฉีด

จังหวะการทำงานหรือส่วนขยาย

หลังจากกระบวนการอัด เชื้อเพลิงจะเริ่มผสมกับอากาศร้อนจึงเกิดการจุดระเบิด ในช่วงครึ่งหลังที่สาม ความดันและอุณหภูมิเพิ่มขึ้น ส่งผลให้เกิดการเผาไหม้ จากนั้น เมื่อลูกสูบเข้าใกล้จากจุดศูนย์กลางตายบนไปยังศูนย์กลางจุดตายล่าง ความดันและอุณหภูมิจะลดลงอย่างมาก

ปล่อย

ในขั้นตอนสุดท้ายนี้ ก๊าซไอเสียจะถูกผลักออกจากกระบอกสูบซึ่งเข้าสู่บรรยากาศผ่านท่อไอเสียแบบเปิด อุณหภูมิและความดันลดลงอย่างเห็นได้ชัด หลังจากนั้น วัฏจักรการทำงานก็ทำทุกอย่างเหมือนเดิม

เครื่องยนต์สองจังหวะทำงานอย่างไร?

เครื่องยนต์สองจังหวะมีหลักการทำงานที่แตกต่างกันซึ่งแตกต่างจากเครื่องยนต์สี่จังหวะ ในกรณีนี้ ส่วนผสมที่ติดไฟได้และอากาศจะเข้าสู่กระบอกสูบเมื่อเริ่มต้นจังหวะการอัด นอกจากนี้ ก๊าซไอเสียจะออกจากกระบอกสูบเมื่อสิ้นสุดจังหวะการขยายตัว เป็นที่น่าสังเกตว่ากระบวนการทั้งหมดเกิดขึ้นโดยไม่มีการเคลื่อนที่ของลูกสูบ เช่นเดียวกับเครื่องยนต์สี่จังหวะ เครื่องยนต์สองจังหวะมีกระบวนการที่เรียกว่าการกวาดล้าง นั่นคือ ในกรณีนี้ ผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ทั้งหมดจะถูกลบออกจากกระบอกสูบโดยใช้การไหลของอากาศหรือส่วนผสมที่ติดไฟได้ เครื่องยนต์ประเภทนี้จำเป็นต้องติดตั้งปั๊มเก็บขยะซึ่งเป็นคอมเพรสเซอร์

เครื่องยนต์คาร์บูเรเตอร์สองจังหวะพร้อมการล้างห้องข้อเหวี่ยงแตกต่างจากประเภทก่อนหน้าในลักษณะที่แปลกประหลาด เป็นที่น่าสังเกตว่าเครื่องยนต์สองจังหวะไม่มีวาล์วเนื่องจากลูกสูบแทนที่ในเรื่องนี้ ดังนั้นเมื่อเคลื่อนที่ ลูกสูบจะปิดทางเข้าและทางออก เช่นเดียวกับหน้าต่างล้าง ด้วยความช่วยเหลือของการล้างหน้าต่าง กระบอกสูบจะโต้ตอบกับเหวี่ยงหรือห้องข้อเหวี่ยง เช่นเดียวกับท่อทางเข้าและทางออก สำหรับรอบการทำงาน เครื่องยนต์ประเภทนี้จะแบ่งออกเป็นสองรอบ เนื่องจากคุณอาจเดาได้จากชื่อแล้ว

การบีบอัด

ในระหว่างขั้นตอนนี้ ลูกสูบจะเคลื่อนจากจุดศูนย์กลางจุดตายด้านล่างไปยังจุดศูนย์กลางจุดตายบน ในขณะเดียวกันก็ปิดหน้าต่างล้างและช่องระบายอากาศบางส่วน ดังนั้นในขณะที่ปิดน้ำมันเบนซินและอากาศถูกบีบอัดในกระบอกสูบ ในขณะนี้มีสุญญากาศซึ่งนำไปสู่การไหลของส่วนผสมที่ติดไฟได้จากคาร์บูเรเตอร์ไปยังห้องข้อเหวี่ยง

จังหวะการทำงาน

สำหรับการทำงานของเครื่องยนต์ดีเซลสองจังหวะนั้นมีหลักการทำงานที่แตกต่างกันเล็กน้อย ในกรณีนี้ไม่ใช่ส่วนผสมที่ติดไฟได้ก่อนเข้าสู่กระบอกสูบ แต่เป็นอากาศ หลังจากนั้นฉีดเชื้อเพลิงที่นั่นเล็กน้อย หากความเร็วของเพลาและขนาดกระบอกสูบของหน่วยดีเซลเท่ากัน ในทางกลับกัน กำลังของมอเตอร์ดังกล่าวจะเกินกำลังของเครื่องยนต์สี่จังหวะ อย่างไรก็ตาม ผลลัพธ์นี้ไม่ได้ถูกสังเกตเสมอไป ดังนั้น เนื่องจากการปล่อยก๊าซที่เหลือจากกระบอกสูบไม่ดีและการใช้ลูกสูบที่ไม่สมบูรณ์ กำลังของเครื่องยนต์จึงไม่ควรเกิน 65% อย่างดีที่สุด

คุณรู้หรือไม่ว่ารัสเซียเป็นประเทศแรกที่ประสบความสำเร็จในการผลิตเครื่องยนต์ดีเซลจำนวนมาก ในยุโรปเรียกว่า "ดีเซลรัสเซีย"

แม้ว่าสิทธิบัตรของเครื่องยนต์ดีเซลจะมีราคาแพงที่สุดในประวัติศาสตร์ แต่เส้นทางของการเป็นอุปกรณ์นี้แทบจะเรียกได้ว่าประสบความสำเร็จและราบรื่นไม่ได้ เช่นเดียวกับเส้นทางชีวิตของผู้สร้างรูดอล์ฟ ดีเซล

แพนเค้กชิ้นแรกมีลักษณะเป็นก้อน - นี่คือวิธีที่คุณสามารถอธิบายลักษณะความพยายามครั้งแรกในการผลิตเครื่องยนต์ดีเซล หลังจากการเปิดตัวที่ประสบความสำเร็จ ใบอนุญาตสำหรับการผลิตรายการใหม่ก็ขายหมดเหมือนเค้กร้อน อย่างไรก็ตาม นักอุตสาหกรรมประสบปัญหา เครื่องยนต์ไม่ทำงาน! นักออกแบบถูกกล่าวหามากขึ้นว่าหลอกลวงประชาชนและขายเทคโนโลยีที่ไม่สามารถใช้งานได้ แต่มันไม่ได้เป็นเรื่องของเจตนาร้ายเลย ต้นแบบนั้นอยู่ในสภาพดี มีเพียงความสามารถในการผลิตของโรงงานในปีนั้นที่ไม่อนุญาตให้ทำซ้ำหน่วย: จำเป็นต้องมีความแม่นยำที่ไม่สามารถบรรลุได้ในขณะนั้น

น้ำมันดีเซลปรากฏขึ้นหลายปีหลังจากการสร้างเครื่องยนต์เอง หน่วยแรกที่ประสบความสำเร็จสูงสุดในการผลิตได้รับการดัดแปลงสำหรับน้ำมันดิบ รูดอล์ฟ ดีเซล เองในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนาแนวคิดนี้ โดยตั้งใจจะใช้ฝุ่นถ่านหินเป็นแหล่งพลังงาน แต่จากผลการทดลอง เขาได้ละทิ้งแนวคิดนี้ แอลกอฮอล์ น้ำมัน - มีตัวเลือกมากมาย อย่างไรก็ตาม แม้กระทั่งตอนนี้ การทดลองกับน้ำมันดีเซลก็ยังไม่หยุดนิ่ง พวกเขากำลังพยายามทำให้ราคาถูกลง เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น และมีประสิทธิภาพมากขึ้น ตัวอย่างที่ดีคือในเวลาน้อยกว่า 30 ปี มีการนำมาตรฐานด้านสิ่งแวดล้อม 6 ประการสำหรับน้ำมันดีเซลมาใช้ในยุโรป

ย้อนกลับไปในปี พ.ศ. 2441 วิศวกรดีเซลได้ลงนามในข้อตกลงกับเอ็มมานูเอล โนเบล ซึ่งเป็นผู้ผลิตน้ำมันรายใหญ่ที่สุดในรัสเซีย สองปีที่กินเวลานานในการปรับปรุงและดัดแปลงเครื่องยนต์ดีเซล และในปี 1900 การผลิตจำนวนมากได้เริ่มขึ้นอย่างเต็มรูปแบบ ซึ่งเป็นความสำเร็จครั้งแรกที่แท้จริงของการผลิตผลงานของรูดอล์ฟ

อย่างไรก็ตาม มีเพียงไม่กี่คนที่รู้ว่าในรัสเซียมีทางเลือกอื่นนอกเหนือจากการติดตั้งดีเซลซึ่งอาจเกินความต้องการนี้ Trinkler motor ซึ่งสร้างขึ้นที่โรงงาน Putilov ตกเป็นเหยื่อของผลประโยชน์ทางการเงินของโนเบลผู้ทรงอำนาจ ประสิทธิภาพของเครื่องยนต์นี้อยู่ที่ 29% ในขั้นตอนการพัฒนาอย่างเหลือเชื่อ ในขณะที่ดีเซลทำให้โลกตะลึงด้วย 26.2% แต่ Gustav Vasilievich Trinkler ถูกสั่งห้ามทำงานประดิษฐ์ของเขาต่อไป วิศวกรผู้ผิดหวังจากไปเยอรมนีและกลับไปรัสเซียหลายปีต่อมา

รูดอล์ฟ ดีเซล ต้องขอบคุณผลิตผลของเขา ทำให้เขากลายเป็นเศรษฐีอย่างแท้จริง แต่สัญชาตญาณของนักประดิษฐ์ปฏิเสธกิจกรรมเชิงพาณิชย์ของเขา การลงทุนและโครงการต่างๆ ที่ไม่ประสบผลสำเร็จทำให้ทรัพย์สมบัติของเขาหมดไป และวิกฤตการณ์ทางการเงินที่รุนแรงในปี 1913 ทำให้เขาต้องเลิกรา อันที่จริงเขากลายเป็นบุคคลล้มละลาย ตามยุคสมัย หลายเดือนก่อนที่เขาจะตาย เขาเป็นคนที่มืดมน ครุ่นคิด และไม่คิดอะไร แต่พฤติกรรมของเขาบ่งบอกว่าเขามีบางอย่างในใจและดูเหมือนจะบอกลาไปตลอดกาล เป็นไปไม่ได้ที่จะพิสูจน์ แต่มีแนวโน้มว่าเขาเสียชีวิตด้วยความสมัครใจ พยายามรักษาศักดิ์ศรีของเขาให้พังทลาย

Perpetual Motion Machine (หรือ Perpetuum mobile) เป็นเครื่องจักรในจินตนาการที่เมื่อเคลื่อนไหวแล้ว ตัวมันเองจะถูกเก็บไว้ในสถานะนี้เป็นเวลานานตามอำเภอใจ ในขณะที่ทำงานที่มีประโยชน์ (ประสิทธิภาพมากกว่า 100%) ตลอดประวัติศาสตร์ จิตใจที่ดีที่สุดของมนุษย์พยายามสร้างอุปกรณ์ดังกล่าว อย่างไรก็ตาม แม้ในตอนต้นของศตวรรษที่ 21 เครื่องเคลื่อนไหวถาวรเป็นเพียงโครงการทางวิทยาศาสตร์

จุดเริ่มต้นของประวัติศาสตร์ที่น่าสนใจในแนวคิดของเครื่องจักรเคลื่อนที่ถาวรสามารถสืบย้อนไปถึงปรัชญากรีกได้แล้ว ชาวกรีกโบราณหลงใหลในวงกลมอย่างแท้จริงและเชื่อว่าทั้งเทห์ฟากฟ้าและวิญญาณมนุษย์เคลื่อนที่ไปตามวิถีที่เป็นวงกลม อย่างไรก็ตาม เทห์ฟากฟ้าเคลื่อนที่เป็นวงกลมในอุดมคติ ดังนั้นการเคลื่อนที่ของเทห์ฟากฟ้าจึงคงอยู่ชั่วนิรันดร์ และบุคคลไม่สามารถ "ติดตามจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของถนน" และด้วยเหตุนี้จึงถูกตัดสินประหารชีวิต เกี่ยวกับเทห์ฟากฟ้าซึ่งการเคลื่อนไหวจะเป็นวงกลมจริงๆ อริสโตเติล (384 - 322 ปีก่อนคริสตกาล นักปรัชญาที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของกรีกโบราณ ลูกศิษย์ของเพลโต ผู้ให้การศึกษาของอเล็กซานเดอร์มหาราช) กล่าวว่าพวกเขาไม่สามารถหนักหรือเบาได้ตั้งแต่นี้ ร่างกาย "ไม่สามารถเข้าใกล้หรือเคลื่อนออกจากศูนย์กลางในลักษณะที่เป็นธรรมชาติหรือบังคับได้" ข้อสรุปนี้นำนักปราชญ์ไปสู่ข้อสรุปหลักว่าการเคลื่อนที่ของจักรวาลเป็นตัววัดของการเคลื่อนไหวอื่น ๆ ทั้งหมดเนื่องจากเพียงอย่างเดียวเท่านั้นที่คงที่ไม่เปลี่ยนแปลงนิรันดร์

Augustine Blessed Aurelius (354 - 430) นักศาสนศาสตร์และนักบวชคริสเตียน ยังได้บรรยายในงานเขียนของเขาถึงตะเกียงที่ไม่ธรรมดาในวิหารแห่งวีนัส ซึ่งเปล่งแสงนิรันดร์ เปลวไฟของมันมีพลังและแข็งแกร่ง และไม่สามารถดับได้ด้วยฝนและลม แม้ว่าตะเกียงนี้จะไม่เคยเติมน้ำมันก็ตาม ตามคำอธิบาย อุปกรณ์นี้ถือได้ว่าเป็นเครื่องเคลื่อนไหวถาวรชนิดหนึ่ง เนื่องจากการกระทำ - แสงนิรันดร์ - มีลักษณะคงที่ไม่จำกัดเวลา พงศาวดารยังมีข้อมูลว่าในปี 1345 พบโคมไฟที่คล้ายกันที่หลุมฝังศพของลูกสาวของ Cicero (ผู้ปกครองชาวโรมันโบราณที่มีชื่อเสียงนักปรัชญา) Tullia และตำนานกล่าวว่ามันเปล่งแสงโดยไม่หยุดชะงักเป็นเวลาประมาณหนึ่งและครึ่งพันปี .

อย่างไรก็ตาม การกล่าวถึงเครื่องเคลื่อนไหวแบบต่อเนื่องครั้งแรกครั้งแรกนั้นมีอายุย้อนไปถึงราวปี 1150 กวีชาวอินเดีย นักคณิตศาสตร์ และนักดาราศาสตร์ชื่อ Bhaskara กล่าวถึงกงล้อที่ผิดปกติซึ่งมีภาชนะแคบและยาวซึ่งบรรจุสารปรอทไว้เฉียงตามขอบในกวีนิพนธ์ของเขา นักวิทยาศาสตร์ยืนยันหลักการทำงานของอุปกรณ์เกี่ยวกับความแตกต่างในความแตกต่างในช่วงเวลาของแรงโน้มถ่วงที่เกิดจากของเหลวที่เคลื่อนที่ในภาชนะที่วางอยู่บนเส้นรอบวงของล้อ

เร็วเท่าที่ประมาณปี พ.ศ. 1200 การออกแบบสำหรับเครื่องเคลื่อนไหวถาวรปรากฏในพงศาวดารภาษาอาหรับ แม้ว่าวิศวกรชาวอาหรับจะใช้องค์ประกอบโครงสร้างพื้นฐานร่วมกัน แต่ส่วนหลักของอุปกรณ์ของพวกเขาคือล้อขนาดใหญ่ที่หมุนรอบแกนนอนและหลักการทำงานคล้ายกับงานของนักวิทยาศาสตร์ชาวอินเดีย

ในยุโรป ภาพวาดแรกของเครื่องจักรเคลื่อนที่ถาวรปรากฏขึ้นพร้อมๆ กันด้วยการนำตัวเลขอารบิก (ต้นกำเนิดของอินเดีย) มาใช้ เช่น ในตอนต้นของศตวรรษที่สิบสาม นักเขียนชาวยุโรปคนแรกที่มีแนวคิดเกี่ยวกับเครื่องเคลื่อนไหวถาวรถือเป็นสถาปนิกและวิศวกรชาวฝรั่งเศสยุคกลาง Villard d'Honnecourt ซึ่งเป็นที่รู้จักในนามผู้สร้างมหาวิหารและผู้สร้างเครื่องจักรและกลไกที่น่าสนใจจำนวนหนึ่ง ว่าตามหลักการทำงาน เครื่องจักร Villar นั้นคล้ายกับแผนการที่นักวิทยาศาสตร์อาหรับเสนอก่อนหน้านี้ ความแตกต่างอยู่ที่ความจริงที่ว่าแทนที่จะใช้ภาชนะที่มีสารปรอทหรือคันโยกไม้ประกบ Villar วางค้อนขนาดเล็ก 7 อันรอบปริมณฑลของเขา วงล้อในฐานะผู้สร้างวิหาร เขาอดไม่ได้ที่จะสังเกตเห็นโครงสร้างของกลองที่มีค้อนติดอยู่กับหอคอยซึ่งค่อย ๆ เข้ามาแทนที่ในยุโรป มันเป็นหลักการทำงานของค้อนดังกล่าวและการสั่นสะเทือนของกลองเมื่อโหลด ถูกเอียงซึ่งทำให้ Villar เกิดความคิดในการใช้ค้อนเหล็กที่คล้ายกันโดยวางไว้รอบวงล้อของเครื่องเคลื่อนที่ถาวรของเขา

นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส ปิแอร์ เดอ มาริกูร์ ซึ่งในขณะนั้นได้ทำการทดลองเกี่ยวกับสนามแม่เหล็กและศึกษาคุณสมบัติของแม่เหล็ก เป็นเวลาหนึ่งในสี่ของศตวรรษหลังจากการปรากฏตัวของโครงการวิลลาร์ ได้เสนอรูปแบบการเคลื่อนไหวถาวรที่แตกต่างกันตามการใช้ แรงแม่เหล็กที่แทบไม่ทราบจริงในขณะนั้น แผนผังของเครื่องเคลื่อนไหวตลอดของเขาดูเหมือนแผนภาพการเคลื่อนที่ของจักรวาลตลอดไป ปิแอร์ เดอ มาริกูร์อธิบายการเกิดขึ้นของแรงแม่เหล็กโดยการแทรกแซงจากพระเจ้า ดังนั้นจึงถือว่า "ขั้วท้องฟ้า" เป็นแหล่งกำเนิดของแรงเหล่านี้ อย่างไรก็ตาม เขาไม่ได้ปฏิเสธข้อเท็จจริงที่ว่าแรงแม่เหล็กจะปรากฏตัวเสมอเมื่อมีแร่เหล็กแม่เหล็กอยู่ใกล้ๆ ดังนั้น ปิแอร์ เดอ มาริคอร์ตจึงอธิบายความสัมพันธ์นี้โดยข้อเท็จจริงที่ว่าแร่นี้ถูกควบคุมโดยกองกำลังลับของท้องฟ้า และรวบรวมพลังลึกลับและความเป็นไปได้ทั้งหมดที่ช่วย เขาจะดำเนินการในสภาพโลกของเราเป็นวงกลมอย่างต่อเนื่อง

วิศวกรที่มีชื่อเสียงของยุคฟื้นฟูศิลปวิทยาซึ่ง ได้แก่ Mariano di Jacopo, Francesco di Martini และ Leonardo da Vinci ที่มีชื่อเสียงก็แสดงความสนใจในปัญหาของการเคลื่อนไหวตลอดไป แต่ไม่มีการยืนยันโครงการเดียวในทางปฏิบัติ ในศตวรรษที่ 17 Johann Ernst Elias Bessler บางคนอ้างว่าได้ประดิษฐ์เครื่องเคลื่อนไหวถาวรและพร้อมที่จะขายแนวคิดนี้ในราคา 2,000,000 thalers เขายืนยันคำพูดของเขาด้วยการสาธิตการทำงานต้นแบบในที่สาธารณะ การสาธิตที่น่าประทับใจที่สุดของการประดิษฐ์ของ Bessler เกิดขึ้นเมื่อวันที่ 17 พฤศจิกายน ค.ศ. 1717 เครื่องจักรเคลื่อนที่ถาวรที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเพลามากกว่า 3.5 ม. ถูกนำไปใช้งาน ในวันเดียวกันนั้นเอง ห้องที่เขาถูกขังอยู่นั้นถูกล็อค และเปิดเฉพาะในวันที่ 4 มกราคม ค.ศ. 1718 เท่านั้น เครื่องยนต์ยังคงทำงานอยู่: ล้อหมุนด้วยความเร็วเท่ากับหนึ่งเดือนครึ่งที่แล้ว ชื่อเสียงของนักประดิษฐ์ทำให้มัวหมองโดยสาวใช้ที่บอกว่านักวิทยาศาสตร์กำลังหลอกลวงชาวเมือง หลังจากเรื่องอื้อฉาวนี้ ทุกคนเลิกสนใจสิ่งประดิษฐ์ของ Bessler และนักวิทยาศาสตร์เสียชีวิตด้วยความยากจน แต่เขาทำลายภาพวาดและต้นแบบทั้งหมดก่อนหน้านั้น ในขณะนี้ หลักการทำงานของเครื่องยนต์ Bessler ยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด

และในปี ค.ศ. 1775 Paris Academy of Sciences ซึ่งเป็นศาลทางวิทยาศาสตร์สูงสุดของยุโรปตะวันตกในขณะนั้น ได้คัดค้านความเชื่อที่ไม่มีมูลในเรื่องความเป็นไปได้ในการสร้างเครื่องเคลื่อนที่แบบถาวร และตัดสินใจที่จะไม่พิจารณาคำขอรับสิทธิบัตรสำหรับอุปกรณ์นี้อีกต่อไป

ดังนั้นแม้จะมีการเกิดขึ้นอย่างไม่น่าเชื่อมากขึ้นเรื่อย ๆ แต่ไม่ได้รับการยืนยันในชีวิตจริงโครงการของเครื่องเคลื่อนไหวถาวรก็ยังคงอยู่ในความคิดของมนุษย์เพียงความคิดที่ไร้ผลและหลักฐานของความพยายามที่ไร้ประโยชน์ของนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรจำนวนมากในยุคต่างๆ และความเฉลียวฉลาดอันเหลือเชื่อของพวกเขา...

จะมีทั้งหมด 8 ภาพ

1) รูปทรงลูกสูบ!
มันไม่ใช่ทรงกระบอกอย่างที่เห็นในแวบแรก พูดง่ายๆ คือ เมื่อมองจากด้านข้าง รูปร่างจะเป็นทรงถัง (ตามกฎ) เมื่อมองจากด้านบนจะเป็นรูปวงรี! เนื่องจากการขยายตัวทางความร้อนของโลหะเมื่อถูกความร้อน ลูกสูบจะร้อนขึ้นระหว่างการทำงานและกลายเป็นรูปร่างที่ถูกต้อง

2) บางครั้งสิ่งต่าง ๆ เช่น "กำปั้นแห่งมิตรภาพ" เกิดขึ้น นี่คือเมื่อก้านสูบหรือลูกสูบเจาะบล็อกกระบอกสูบและหายไปไกลมาก) ก้านสูบงอ ฯลฯ มีเหตุผลหลายประการสำหรับสิ่งนี้ .. หนึ่งในนั้นติดอยู่ในตำแหน่งสูงสุดของรางปั๊มฉีดเครื่องยนต์หมุนด้วยความเร็วที่ไม่สมจริงและเป็นผลให้ "ฉีกขาด" โดยแรงเฉื่อย

3) หรือมากกว่านั้น

4) เครื่องยนต์ที่ใหญ่ที่สุดคือเครื่องยนต์เรือ! และนี่คือหนึ่งในนั้นและตัวชี้วัด:
เส้นผ่านศูนย์กลางกระบอกสูบ - 960mm
จำนวนกระบอกสูบ - 14
ปริมาตรของหนึ่งกระบอก - 1820 l
กำลัง - 108920 แรงม้า
ความเร็วสูงสุดคือ 102 รอบต่อนาที (ด้วยขนาดดังกล่าว นี่ยิ่งมาก)

5) ความดันในระบบเชื้อเพลิงดีเซลสามารถเข้าถึงได้ถึง 2,000 atm (เครื่องยนต์ที่ทันสมัย) เนื่องจากการฉีดเครื่องยนต์ดีเซลเกิดขึ้นเมื่อสิ้นสุดจังหวะการอัดเมื่อแรงดันในกระบอกสูบค่อนข้างสูงอยู่แล้ว! อย่างไรก็ตาม ปั๊มฉีดตัวแรกถูกคิดค้นโดย Robert Bosch

6) ข้อเสียอย่างหนึ่งของเครื่องยนต์สันดาปภายในคือขีดจำกัดความเร็วสูงสุด! ค่าสูงสุดคือ 20 - 26,000 รอบต่อนาที เป็นไปไม่ได้ที่จะทำอย่างอื่นด้วยร่างกายล้วนๆ ... สำหรับเครื่องยนต์บังคับความเร็วสูง ท่อร่วมไอเสียจะร้อนเป็นสีแดง! (เช่น ในรถ F1)

7) อุณหภูมิสูงสุดของของไหลทำงาน (แก๊ส) ในห้องเผาไหม้สูงถึง 2,000 องศาเซลเซียส! ทุกสิ่งในโลกไม่หลอมละลายได้อย่างไร? ความจริงก็คืออุณหภูมินี้เป็นวัฏจักรและตัวโลหะเองก็ไม่ร้อนถึงอุณหภูมิดังกล่าวจึงไม่มีเวลาถ่ายโอนจากก๊าซไปยังโลหะอย่างเต็มที่

8) ข้อเหวี่ยงไม่สัมผัสกับซับระหว่างการทำงาน! นี่คือหลักการของลิ่มน้ำมัน หลักการทำงานของตลับลูกปืนธรรมดา! การสึกหรอของเครื่องยนต์สูงสุดในตลับลูกปืนธรรมดา - ระหว่างการสตาร์ท หยุด และโหลดกระทันหัน นั่นเป็นเหตุผลที่ตัวบ่งชี้แรงดันน้ำมันมีความสำคัญมาก! เครื่องยนต์ขนาดใหญ่ เช่น เครื่องยนต์ดีเซล ถ้าเป็นไปได้ อย่าติดขัด! ตัวอย่างเช่น หากรถไฟมาถึงสถานีในตอนเช้าและออกเดินทางในตอนเย็น ดีเซลจะไม่ถูกปิด! เนื่องจากเมื่อหยุดและสตาร์ท การสึกหรอจะมากกว่าการวิ่งที่ไม่ได้ใช้งานทั้งวัน เว้นแต่จะสิ้นเปลืองเชื้อเพลิง ...

บ้าน » ระบบกำลังเครื่องยนต์ » ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจเกี่ยวกับเครื่องยนต์ ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจเกี่ยวกับเครื่องเคลื่อนไหวถาวร กังหันแก๊สเพลาคู่