Слайд 2
Цели урока:
1.Сформировать понятие о физических принципах действия тепловых
двигателей.
2.Познакомить учащихся с важнейшими направлениями применения тепловых двигателей
в народном хозяйстве.
3. Выяснить экологические проблемы, связанные с использованием тепловых двигателей.
Слайд 3
«Раньше природа устрашала человека,
а теперь человек природу»
Вопросы
экологии:
Двигателю внутреннего сгорания уже более ста лет. Он был
изобретен, чтобы облегчить жизнь людей, но постепенно это гениальное творение конца прошлого века превратилось в зло, источник опасности. ДВС стоят в автомобилях, а они «отнимают» у человека землю;в настоящее время 0,02 % суши заняты под автостоянки и дороги. Водители мало двигаются, что приводит к сердечно-сосудистым заболеваниям. Но главное – автомобиль загрязняет окружающую среду в следствие выброса газов в атмосферу. Гибнут, цветы, деревья, над городами где много машин, часто образуется смог- ядовитый не рассеивающийся туман и в некоторых странах регулировщики движения вынуждены работать в противогазах. Очень вреден шум, создаваемый автотранспортом, который составляет 80 % технических шумов; он влияет на нервную систему человека, вызывая психические заболевания, сокращает на 8 – 12 лет жизнь жителей больших городов. После алкоголя и табака шум стал третьим смертельным врагом людей.
1 т бензина, сгорая, выделяет 500 – 800 кг вредных веществ. В атмосферу ежегодно выбрасывается около 5 млрд. т СО2. В состав выхлопных газов входит1200 компонентов, в том числе оксид углерода, углеводороды, альдегиды, оксиды металлов, сажа и прочие.
Угарный газ опасен для жизни: пройдя через легкие, он попадает в кровь, затем вступает в реакцию с гемоглобином – пигментом красных кровяных телец, который снабжает организм кислородом. Наступает кислородное голодание. При больших поступлениях в организм угарного газа человек умирает.
Слайд 4
Использование тепловых двигателей дает человеку огромные возможности и
одновременно является наиболее сильным фактором разрушения природы.
Слайд 6
Карбюраторный двигатель
Был создан в 1860 г.французским инженером Этьеном
Ленуаром. В 1878 г.Н. Отто построил первый четырехтактный
газовый ДВС. КПД этого двигателя достигал 22%. В качестве топлива используется керосин и бензин. Для полного сгорания в составе смеси на один килограмм бензина должно приходиться не менее пятнадцати килограммов воздуха. Это означает, что рабочим телом в ДВС фактически является воздух, а не пары бензина. При высокой степени сжатия температура воздуха достигает 600 - 700°C Карбюраторные ДВС широко применяются в автомобильном транспорте. Они приводят в движение почти все легковые и грузовые автомобили (ВАЗ, Газ-51, УАЗы, Волга, Москвич).
Слайд 7
Дизельный ДВС
Был создан в 1892 г. немецким инженером
Рудольфом Дизелем. Топливом для дизельного двигателя служит бензин. КПД
современного дизельного двигателя около 40%.
Высокая степень сжатия без детонации достигается в двигателе Дизеля за счет того, что сжатию подвергается не горючая смесь, а только воздух..
Дизельные двигатели используются в мощных грузовых автомобилях, тракторах, на судах речного и морского транспорта, тепловозах (Камазы, Кразы, Уралы и.т.д.).
Слайд 8
Паровая турбина
Первая паровая турбина, нашедшая практическое применение, была
изготовлена шведским инженером Густавом Лавалем в 1889 г.
Современные
паровые турбины обладают высоким КПД преобразования кинетической энергии струи пара в механическую энергию, несколько превышающим 90%. Поэтому электрические генераторы практически всех тепловых и атомных электростанций мира, дающие более 80% всей вырабатываемой электроэнергии, приводятся в действие паровыми турбинами.В качестве топлива используется каменный уголь или мазут и вода.
Паротурбинные двигатели нашли широкое применение в водном транспорте.
Слайд 9
Газовая турбина
КПД газотурбинных установок достигает 25-30%.
В
качестве топлива в газовых турбинах используется керосин и мазут.
При горении топлива воздух, служащий рабочим телом, получает некоторое количество тепла и нагревается до температуры 1500-22000C.
Газовые турбины установлены, например, на самолётах Ан-24, Ан-2, на автомобилях Белаз-459В.
Слайд 10
Реактивный двигатель
Для больших высот и скоростей понадобились новые
двигатели – реактивные.В реактивных двигателях телами, взаимодействующими между собой,
являются уже не винт и воздух, а струя газа, вытекающая из двигателя, и сам двигатель. Непрерывно сжигая топливо в двигателе, добиваются того, чтобы давление газа в двигателе было больше, чем давление окружающей среды. Под действием разности давлений газовая струя непрерывно вытекает из двигателя и создает реактивную тягу; на больших высотах она даже увеличивается, т. к. уменьшается внешнее давление. Реактивная тяга возникает и в безвоздушном пространстве, если обеспеченно сгорание топлива.В реактивном двигателе процесс горения идет непрерывно и в единицу времени можно сжечь много топлива. Благодаря этому реактивный двигатель обладает большой мощностью при сравнительно небольших размерах и массе. Реактивные двигатели используются в самолетах: ТУ – 154, ТУ – 104, ТУ – 134, ЯК – 40, ИЛ – 86.
Слайд 11
Ракетный двигатель
В 1929г. Константин Эдуардович Циолковский разработал идею
создания «космических ракетных поездов». Теоретические работы К.Э. Циолковского более
чем на полвека опередили уровень развития техники. Эти работы послужили основой для создания современной теоретической и практической космонавтики.
В качестве горючего для такой ракеты предложил использовать жидкий водород, а в качестве окислителя- жидкий кислород.
4 октября 1957 года впервые ракета-носитель вывела но околоземную орбиту искусственный спутник Земли.
Слайд 12
Тепловые двигатели в народном хозяйстве.
Тепловые двигатели – необходимый
атрибут современной цивилизации.
С их помощью вырабатывается около 80
% электроэнергии.
Без тепловых двигателей (ДД, ДВС) невозможно представить современный транспорт.
Паротурбинные двигатели применяются на водном транспорте.
Газотурбинные - в авиации.
Ракетные двигатели используются в ракетно – космической технике.
Слайд 16
ДВС и его влияние на окружающую среду:
Схема двигателя
внутреннего сгорания
1.- камера сгорания;
2- поршень;
3- кривошипно –
шатунный механизм;
4 – радиатор в системе охлаждения;
5 – вентилятор
6 – система выпуска газов.
Слайд 18
КПД теплового двигателя
Коэффициент полезного действия теплового двигателя (КПД)
– отношение работы, совершаемой двигателем за цикл, к количеству
теплоты, полученной от нагревателя.
Слайд 20
Распределение энергии топлива при движении автомобиля
Слайд 23
Повышение КПД теплового двигателя и охрана окружающей среды
Поиск
альтернативных источников энергии. Поиск заменителей бензина и дизельного топлива.
Установка нейтрализаторов.
Реконструкция двигателя автомобиля, контроль его состояния. Правильное вождение.
Шумозащитные ограждения. Установка в оконные стекла третьего стекла
Строительство шумозащитных стенок.
Вынос автомагистралей за пределы городов и поселков.
Слайд 24
«Могущество страны не только в одном материальном
богатстве, но и в духе народа.
Чем шире, свободнее
эта душа, тем большего величия и силы достигает государство.
А что воспитывает широту духа, как не эта удивительная природа!
Её надо беречь, как мы бережём самую жизнь человека.
Потомки никогда не простят нам опустошения земли, надругательства над тем, что по праву принадлежит не только нам, но и им.»
П.И.Чайковский
