Двигатель

Определение "Двигатель" в Большой Советской Энциклопедии

Двигатель, энергосиловая машина, преобразующая какой-либо вид энергии в механическую работу. В зависимости от типа Двигатель работа может быть получена от вращаюшегося ротора, возвратно-поступательно движущегося поршня или от реактивного аппарата. Двигатель приводят в действие рабочие машины, транспортные средства сухопутного, водного, воздушного и космического назначения, производственно-технологической установки, коммунальные и бытовые приборы и т. п. Двигатель, непосредственно преобразующие природные энергетические ресурсы (топливо, 1709 энергию ветра, воды и др.) в механическую энергию, называются первичными (паровые, ветряные, гидравлические и др.). Наибольшую группу среди первичных Двигатель составляют тепловые двигатели, использующие химическую энергию топлива или атомную энергию. Двигатель, преобразующис энергию первичных Двигатель в механическую работу, называются вторичными (электрические, пневматические, некоторые типы гидравлических и др.). Устройства, отдающие накопленную механическую энергию, также относят к Двигатель (инерционные, пружинные, гиревые механизмы). По назначению Двигатель разделяют на стационарные, т. е. установленные неподвижно; передвижные, используемые на движущихся рабочих машинах; транспортные, применяемые на различных видах транспортных средств. Первым в истории человечества механическим Двигатель было водяное колесо, применявшееся для оросительных систем в странах Древнего Востока, в Египте, Китае, Индии. В средние века водяные колёса получили распространение в странах Европы как энергетическая база мануфактурного производства.В этот же период широко применялись ветряные Двигатель Примерно с 13 в. предпринимались попытки создания вечного двигателя .Переход к машинной технике, начавшийся с середины 18 в., требовал создания Двигатель, не зависящих от местных источников энергии (воды, ветра и т. п.). Первым Двигатель, использующим тепловую энергию топлива, была поршневая пароатмосферная машина прерывного действия, появившаяся в конце 17 — начале 18 вв. (проекты французского физика Двигатель Папена и английского механика Т. Севери, усовершенствованные в дальнейшем Т. Ньюкоменом в Англии и М. Тривальдом в Швеции). Пароатмосферные Двигатель значительного распространения не получили. Проект универсального парового Двигатель был предложен в 1763 русским механиком И. И. Ползуновым, который сдвоил в своей машине цилиндры, получил Двигатель непрерывного действия. Вполне развитую форму универсальной тепловой Двигатель получил в 1784 в паровой машине английского механика Дж. Уатта. Внедрение паровых машин обусловило независимость размещения промышленного производства от природных источников энергии и привело к быстрому развитию промышленности на новой энергитической основе. К 1880 мощность использовавшихся в мировом хозяйстве паровых машин превысила 26 млн. квт ( 35 млн. л. с.)

Во второй половине 19 в. в процессе дальнейшего совершенствования энергетической базы производства были созданы два новых типа тепловых Двигатель: паровая турбина и двигатель внутреннего сгорания (Двигатель в. с.). В паровых турбинах, получивших распространение после 1884 (патенты английского учёного Ч. Парсонса, шведского изобретателя К. Лаваля), энергия пара преобразуется в энергию вращающегося вала без кривошипно-шатунного механизма. Паровые турбины открыли широкие возможности наращивания мощности единичного агрегата и стали основным Двигатель крупных электрических станций. С начала 20 в. мощность паровых турбин непрерывно увеличивается, достигнув в 60-х гг. 20 в. 1200 Мвт в одном агрегате.

Первый практически пригодный Двигатель в. с. был сконструирован в 1860 французским механиком Э. Ленуаром. В 1876 Н. Отто в Германии создал более совершенный 4-тактный газовый Двигатель По сравнению с паровой машиной Двигатель в. с., освобожденный от парокотельного агрегата, имел более высокий кпд, был более простым и компактным Двигатель В 1897 немецкий инженер Р. Дизель, работая над повышением эффективности Двигатель, предложил Двигатель в. с. с воспламенением от сжатия (см. Дизель). Дальнейшее усовершенствование этого Двигатель позволило применить в качестве дешёвого топлива нефть, в результате чего Двигатель в. с. становится экономичным стационарным Двигатель В то же время Двигатель в. с. получает широкое распространение на транспорте. В 60-е гг. 20 в. около 80% суммарной мощности всех существующих Двигатель падает на долю транспортных (см. Автомобильный двигатель, Судовой двигатель). Например, общая мощность автомобильных Двигатель во всех странах мира превысила 11 млрд. квт (15 млрд. л. с.).

  Параллельно с развитием тепловых Двигатель совершенствовалась конструкция первичных гидравлических Двигатель, особенно гидротурбин (проекты французского инженера Б. Фурнерона, американского А. Пелтона, австрийского В. Каплана и др.). Создание мощных гидротурбин позволило строить гидроэнергетические агрегаты большой мощности (до 600 Мвт) и создавать крупные ГЭС в местностях, где имеются большие реки, водопады и т. п.

Важнейшие сдвиги в развитии энергетической базы промышленного производства были связаны с изобретением и применением двигателей электрических. В 1831 английский физик М. Фарадей открыл явление электромагнитной индукции, а в 1834 русский учёный Б. С. Якоби создал первый электрический Двигатель постоянного тока, пригодный для практических целей. Однако только с 70-х гг. 19 в. Двигатель постоянного тока получают широкое применение благодаря созданию источников дешёвой электроэнергии (генераторов постоянного тока) и усовершенствованию конструкции Двигатель электротехниками А. Пачинотти в Италии и З. Граммом в Бельгии. В 1888—89 русский инженер М. О. Доливо-Добровольский создал трёхфазную короткозамкнутую асинхронную электрическую машину (см. Асинхронный электродвигатель). В последующие годы конструкция электрических машин совершенствовалась, были созданы электрические Двигатель в широком диапазоне мощностей — от долей вт до десятков Мвт. Асинхронные электрические Двигатель просты в изготовлении, надёжны в эксплуатации, что обусловило их широкое распространение в промышленности. Электропривод в 20 в. стал основным фактором развития энергетики, обусловив постепенное её расчленение на две самостоятельные системы. Первичные Двигатель (например, турбогенераторы, гидрогенераторы) концентрируются преимущественно на тепловых электростанциях и ГЭС, а электрические Двигатель образуют параллельную систему конечных приёмников тока, установленных на предприятиях различных отраслей народного хозяйства. Электрические Двигатель получают также широкое применение в бытовом обслуживании (швейные, стиральные, кухонные машины, холодильники, электробритвы и т. п.).

В первой половине 20 в. были созданы новые типы практически пригодных тепловых Двигатель — газовая турбина, реактивный двигатель, ядерная силовая установка. Газовые турбины стали основой авиационного двигателестроения (см. Авиационный двигатель), распространяются в локомотивостроении (газотурбовозы), на автомобилях и т. д. Реактивные Двигатель позволяют реализовать огромные мощности в одном агрегате. Суммарная мощность Двигатель ракеты, которая в 1961 вывела на орбиту первый космический корабль «Восток», пилотируемый Ю. А. Гагариным, составляла 14 млн. квт (около 20 млн. л. с.), что примерно равно мощности всех электростанций СССР в 1948. Мощность Двигатель ракеты-носителя «Протон» (1965—68) превышала 45 млн. квт (около 60 млн. л. с.) (см. также Ракетный двигатель).

  В промышленности СССР свыше 85% мощности сосредоточено в электрических Двигатель и установках. В сельском хозяйстве в 1968 на долю Двигатель в. с. приходилось около 90% общей мощности Двигатель (см. Тракторный двигатель). Мощность Двигатель в народном хозяйстве СССР непрерывно растет. В 1967 мощность выпущенных Двигатель увеличилась по сравнению с 1960 в 1,8 раза и составила по паровым и гидравлическим турбинам 14,7 млн. квт, по дизелям (без автотракторных) 11 млн. квт. В том же 1967 было выпущено свыше 5 млн. электрических Двигатель суммарной мощностью около 30 млн. квт.

  Для обеспечения сложных по режиму условий работы применяется комбинирование Двигатель различных типов, например паровые турбины устанавливаются совместно с Двигатель в. с. или газовыми турбинами, разрабатываются проекты комбинированных ракетных Двигатель, в которых сочетаются реактивные и жидкостные ракетные Двигатель (например, турборакетные или ракетно-прямоточные).

Рост энергосистем, комплексная механизация и автоматизация производства, совершенствование транспорта, расширение космических исследований определяют пути дальнейшего развития Двигатель Непрерывно увеличивается мощность первичных Двигатель электрических станций, совершенствуется их конструкция, ведутся работы по созданию установок термоядерного синтеза, Двигатель внешнего сгорания, новых типов ракетных двигателей (ионных, плазменных, фотонных и др.). Для транспортного двигателестроения важными являются работы по созданию экономичных роторных беспоршневых и роторно-поршневых Двигатель в. с. (см., например, Ванкеля двигатель), электрических автомобильных и малогабаритных атомных Двигатель За рубежом (США) ведутся работы по использованию для автомобильного транспорта Двигатель внешнего сгорания (см. Стирлинга двигатель) в комбинации с электрическим Двигатель Важнейшим направлением развития энергетической техники во второй половине 20 в. является преобразование химической и тепловой энергии топлива при помощи топливных элементов и магнитогидродинамических генераторов непосредственно в электрический ток для питания Двигатель Развитие атомной энергетики, реактивной техники, безмашинных генераторов тока в соединении с Двигатель большой мощности откроет новые перспективы в развитии производительных сил общества.
Лит. см. при статьях об отдельных видах двигателей.
  А. А. Пархоменко.