Экономическая эффективность использования усовершенствованного двигателя

Существуют тепловые двигатели, у которых топливо сжигается в камере сгорания, находящейся внутри двигателя, а теплоносителем (рабочим телом) служат газообразные продукты сгорания.

Такие тепловые двигатели называются двигателями внутреннего сгорания; они так же как и паровые двигатели, имеют две разновидности: поршневые двигатели и газовые турбины.

Быстрое распространение двигателей внутреннего сгорания в промышленности, на транспорте, в сельском хозяйстве и стационарной энергетике было обусловлено рядом их положительных особенностей.

Осуществление рабочего цикла двигателей внутреннего сгорания в одном цилиндре (в одной полости) с малыми потерями теплоты и значительным перепадом температур между источником теплоты и холодильником обеспечивает высокую экономичность этих двигателей. Высокая экономичность является одним из положительных качеств двигателей внутреннего сгорания.

Среди двигателей внутреннего сгорания дизель в настоящее время является таким двигателем, который преобразует химическую энергию топлива в механическую работу с наиболее высоким КПД в широком диапазоне изменения мощности. Это качество дизелей особенно важно, если учесть, что запасы нефтяных топлив ограничены.

К положительным особенностям двигателей внутреннего сгорания следует отнести так же то, что они могут быть соединены практически с любым потребителем энергии. Это объясняется широкими возможностями получения соответствующих характеристик изменения мощности и крутящего момента этих двигателей. Рассматриваемые двигатели успешно используются на автомобилях, тракторах, сельскохозяйственных машинах, тепловозах, судах, электростанциях и т. п... т.е. двигатели внутреннего сгорания отличаются хорошей приспособляемостью к потребителю.

Сравнительно невысокая начальная стоимость, компактность и малая масса двигателей внутреннего сгорания позволили широко использовать их на силовых установках, находящих широкое применение и имеющих небольшие размеры моторного отделения. Так, создание летательного аппарата тяжелее стало возможным только после появления двигателя внутреннего сгорания.

Установки с двигателем внутреннего сгорания обладают большой автономностью. Даже самолеты с двигателями внутреннего сгорания могли летать десятки часов без пополнения горючего. Свидетельством этому являются героические перелеты самолетов АНТ-25 с экипажами, возглавляемыми В. П. Чкаловым и М. М. Громовым. Из Москвы через северный полюс в США. Теплоходы с двигателями внутреннего сгорания могут покрывать расстояния в десятки тысяч миль без захода в порт.

Важным положительным качеством двигателей внутреннего сгорания является возможность их быстрого пуска в обычных условиях. Двигатели, работающие при низких температурах, снабжаются специальными устройствами для облегчения и ускорения пуска. После пуска двигатели сравнительно быстро могут принимать полную нагрузку. В эксплуатационных условиях двигателям часто приходится работать на неустановившихся и переходных режимах. Поршневые и комбинированные двигатели достаточно хорошо приспособлены для работы на этих режимах. Двигатели внутреннего сгорания обладают значительным тормозным моментом, что очень важно при использовании их на транспортных установках.

Положительным качеством дизелей является способность одного двигателя работать на многих топливах. Так, известны конструкции автомобильных многотопливных дизелей, а так же судовых двигателей большой мощности, которые могут работать на различных топливах - от дизельного до котельного мазута.

Наряду с положительными качествами двигатели внутреннего сгорания обладают и рядом недостатков. Среди них ограниченная по сравнению, например, с паровыми и газовыми турбинами агрегатная мощность, высокий уровень шума, относительно большая частота вращения коленчатого вала при пуске и невозможность непосредственного соединения его с ведущими колесами потребителя, токсичность выпускных газов, возвратно -поступательное движение поршня, ограничивающее частоту вращения и являющееся причиной появления неуравновешенных сил инерции и моментов от них.

С технологической точки зрения, двигатель внутреннего сгорания представляет собой множество различных деталей, объединенных в один узел, различающихся: применяемым материалом, способом изготовления, формой, размерами, чистотой обработки и т.д.

Область применения поршневых и комбинированных двигателей

Поршневые и комбинированные двигатели внутреннего сгорания выпускают мощностью от десятых долей киловатта до нескольких десятков тысяч киловатт и применяются в самых различных отраслях народного хозяйства.

Наиболее широко двигатели внутреннего сгорания используются на транспортных установках и сельскохозяйственных машинах.

Двигатель внутреннего сгорания является основным источником энергии на автомобилях различного типа назначения. Несмотря на успехи в развитии двигателей других типов, они ещё по своим основным характеристикам уступают двигателям внутреннего сгорания, и их применение пока носит экспериментальный характер. Мощность автомобильных двигателей внутреннего сгорания в настоящее время превышает 1500 кВт.

На железнодорожном транспорте поршневые паровые машины почти повсюду заменены электрическим приводом и приводом от двигателей внутреннего сгорания. Более половины грузооборота осуществляется тепловозами с двигателями внутреннего сгорания. Единичная мощность тепловозных двигателей достигает 3000 кВт.

В речном флоте двигатели внутреннего сгорания в настоящее время устанавливаются на всех вновь вводимых в эксплуатацию судах. В морском флоте двигатели внутреннего сгорания также являются основным источником энергии для небольших судов и большей части судов с энергетической установкой мощностью до 20000 кВт. За рубежом на судах устанавливаются двигатели внутреннего сгорания мощностью 29400 квт, возможен выпуск дизелей мощностью до 37500 кВт. Широкому применению дизелей на судах способствует то обстоятельство, что в настоящее время дизели большой и средней мощности могут работать на тяжелом топливе, цена которого на мировом рынке значительно ниже цены обычного дизельного топлива. В связи с этим использование тяжелого топлива для судовых двигателей будет расширяться.

Появление двигателя внутреннего сгорания обусловило быстрое развитие авиации. За рубежом были созданы комбинированные двигатели внутреннего сгорания мощностью до 3750 кВт. В дальнейшем появились авиационные газотурбинные двигатели, которые позволили резко увеличить скорость самолёта. В настоящее время поршневые и комбинированные двигатели внутреннего сгорания применяются лишь небольших самолетах (учебных, спортивных, индивидуальных, прогулочных и транспортных).

Поршневые и комбинированные двигатели внутреннего сгорания являются основой механизации сельского хозяйства. На тракторах, самоходных комбайнах и различных сельскохозяйственных машинах применяются только двигатели внутреннего сгорания. В нашей стране для этих целей используются дизели (за исключением небольших машин). Мощность тракторных двигателей непрерывно растет и уже достигла 350 к

Без двигателей внутреннего сгорания невозможно развитие строительно-дорожного машиностроения. Они устанавливаются на бульдозерах, скреперах, грейдерах, экскаваторах, самоходных кранах, бетоновозах, бетононасосах, сварочных агрегатах и компрессорных установках.

В стационарной энергетике двигатели внутреннего сгорания широко используют на небольших электростанциях (мощностью в несколько киловатт), энергопоездах и аварийных энергоустановках. При наличии дешевого топлива дизельные электростанции могут строиться большой мощности и не только для покрытия пиковых нагрузок, но и для производства основной электроэнергии.

Двигатели внутреннего сгорания получили большое распространение так же в качестве привода компрессоров и насосов для подачи газа, нефти, жидкого топлива и т. п. по трубопроводам, при производстве разведочных работ, для привода бурильных установок при бурении скважин на газовых и нефтяных промыслах.

Таким образом, двигатели внутреннего сгорания имеют большое значение в народном хозяйстве страны.

Прочтите другие статьи по экономике

Цикличность развития экономики свободного рынка причины и проблемы
экономический кризис цикличность Экономические циклы - колебания экономической активности, состоящие в повторяющемся сжатии (экономического спада, рецессии, депрессии) и расширении экономики (экономического подъема). Циклы носят периодический, но, обычно нерегулярный характер. Обычно и ...

Оценка стоимости склада
Деление имущества на движимое и недвижимое берет свое начало со времен римского права. Общеизвестно, что недвижимое имущество является базой, без которой невозможно существование ни одного развитого общества и государства. Рассмотрим различные трактовки понятия "недвижимое имущество". &quo ...

© www.econrating.ru | 2019