Тесты самоконтроля № 10

Выберите правильные ответы.

1 Первым изобретателем и конструктором паровоза в России считается:

а) Иван Ползунов;

б) Ефим и Мирон Черепановы;

в) Акинфий Никитич Демидов;

г) Петр Козьмич Фролов.

2. Первые рельсы представляли из себя:

а) деревянные брусья;

б) металлические планки;

в) булыжниковую брусчатку;

г) вытесанные в камне углубления.

3. Компаунд-машины применяются:

а) для перемещения вагонеток в шахтах;

б) для повышения экономичности паровой машины;

в) для усиления тока в электровозах;

г) для повышения мощности тепловозов.

4. Конструктором первого отечественного тепловоза был…

а) Шмидт;

б) Дизель;

в) Пироцкий;

г) Гаккель.

5. Наибольшее распространение на отечественных угольных шахтах получил локомотив типа…

а) тепловозы;

б) аккумуляторные электровозы;

в) контактные электровозы;

г) воздуховозы.

6. Думпкар – это…

а) вагон-самосвал;

б) тяговый агрегат;

в) аккумуляторный электровоз;

г) тип рельсов.

Тема 11. История автомобильного карьерного транспорта

Изучив эту тему, Вы будете иметь представление:

• об основных направлениях развития автомобильного транспорта на горных работах;

• о перспективах совершенствования транспортной отрасли;

знать:

• основные этапы и хронологию развития автотранспорта;

• наиболее яркие достижения ученых и инженеров в области автотранспорта;

• современное состояние техники транспорта на горнодобывающих предприятиях;

уметь:

• выделять этапы развития транспорта;

• относить различные достижения в области транспорта к определенным хронологическим этапам;

• прогнозировать развитие техники, технологии и организации на транспорте в ходе научно-технического прогресса.

11.1. Тепловой двигатель

Большинство двигателей, применяемых в настоящее время на транспорте, включая двигатели внутреннего сгорания, являются тепловыми. Тепловым двигателем называется устройство, способное превращать полученное количество теплоты в механическую работу. Механическая работа в тепловых двигателях производится в процессе расширения некоторого вещества, которое называется рабочим телом. В качестве рабочего тела обычно используются газообразные вещества (пары бензина, воздух, водяной пар). Рабочее тело получает (или отдает) тепловую энергию в процессе теплообмена с телами, имеющими большой запас внутренней энергии. Эти тела называются тепловыми резервуарами. Тепловой резервуар с более высокой температурой называют нагревателем, а с более низкой – холодильником. Тепловыми двигателями также являются двигатели внешнего сгорания – паровые машины, паровые турбины, двигатели Стирлинга.

В двигателях внутреннего сгорания процесс сжигания топлива, выделения теплоты и преобразования части ее в механическую работу происходит непосредственно внутри двигателя – в камере сгорания (цилиндре). Основная часть ДВС – один или несколько цилиндров, внутри которых происходит сжигание топлива. Внутри цилиндра движется поршень. Верхняя часть цилиндра сообщается с двумя клапанами. Через впускной клапан подается горючая смесь, через выпускной – удаляются продукты сгорания. Здесь же помещается свеча – приспособление для зажигания горючей смеси посредством электрической искры. Наибольшее распространение в технике получил четырехтактный ДВС. Первый такт – впуск (всасывание). Открывается впускной клапан, поршень, двигаясь вниз, засасывает в цилиндр горючую смесь (смесь горючего с воздухом). Второй такт – сжатие. Впускной клапан закрывается, поршень, двигаясь вверх, сжимает горючую смесь, которая при сжатии нагревается. Третий такт – рабочий ход. Смесь поджигается электрической искрой свечи, сила давления раскаленных продуктов сгорания толкает поршень вниз. Движение поршня передается коленчатому валу, вал поворачивается и тем самым совершается полезная работа. Производя работу и расширяясь, продукты сгорания охлаждаются, давление в цилиндре падает почти до атмосферного. Четвертый такт – выпуск (выхлоп). Открывается выпускной клапан, отработанные продукты сгорания выбрасываются в атмосферу. Из четырех тактов только один (третий) является рабочим. Поэтому двигатель снабжают маховиком (инерционным двигателем, запасающим энергию), за счет которого коленчатый вал вращается в течение остальных тактов.

Дизельный двигатель – другой тип ДВС. Воспламенение в его цилиндрах происходит при впрыскивании топлива в воздух, предварительно сжатый поршнем и нагретый, за счет сжатия, до температуры, достаточной для воспламенения топлива. Это основное отличие дизеля от обычного бензинового двигателя внутреннего сгорания. Первый дизельный двигатель был построен в 1897 г. немецким ученым Рудольфом Дизелем (1858–1913), по имени которого и называется двигатель. Первый дизель имел мощность 14,7 кВт, его КПД превышал КПД паровых машин и не зависел от размера двигателя. Очень экономичный, компактный, удобный и простой по устройству, дизель получил широкое распространение, в том числе и на транспорте.

Дизель Рудо́льф Кристиа́н Карл (нем. Rúdolf Chrístian Karl Diésel) (1858–1913) – немецкий инженер и изобретатель, создатель дизельного двигателя. 27 февраля 1892 году Дизель подает заявку на получение патента на «новый рациональный тепловой двигатель». Второй патент с модифицированным циклом Карно был зарегистрирован 29 ноября 1893 года. С 1893 года велись разработки нового двигателя на Аугсбургском машиностроительном заводе (с 1904 года M.A.N.) при финансовом участии компаний Фридриха Круппа и братьев Зульцер (Sulzer Brothers Ltd). Первый функционирующий двигатель был создан Дизелем там же в 1897 году. Мощность двигателя составляла 20 л. с. при 172 оборотах в минуту, КПД 26,2 % при весе пять тонн. Это намного превосходило существующие двигатели Отто с КПД 20 % и судовые паровые турбины с КПД 12%, что вызвало немедленный интерес промышленности. 1 января 1898 основан завод по производству дизельных двигателей. Осенью 1900 года в Лондоне для этих целей регистрируется компания. Первый корабль с дизельным двигателем построен в 1903 году. В 1908-м построены первый дизельный двигатель малых размеров, первый грузовой автомобиль и первый локомотив на дизельном двигателе. В 1936-м впервые запущен в серию легковой автомобиль на дизельном двигателе («Мерседес-Бенц-260D»). Его разработала компания «Даймлер-Бенц».

В 1801 г. француз Лебон Ф. получил патент на поршневой двигатель, работающий на горючих газах от древесины, поджигаемых электрической искрой и сгорающих внутри цилиндра. Конструкция двигателя послужила прообразом ДВС, создаваемых в последующее время. Первый промышленный двигатель внутреннего сгорания построен французом Ленуаром Ж. в 1860 г. Двухтактный двигатель с золотниковым газораспределением работал на светильном газе с воспламенением от электрической искры. В 1876 г. немецкий инженер Отто создал четырехтактный двигатель, в два раза экономичней предыдущего. В России производство газовых двигателей началось в 1908 г. сначала на Коломенском, а затем и на других заводах. В 1893 г. двухтактный двигатель завода Нобеля получил высшую награду на всемирной выставке в Чикаго. В 1899 г. тот же завод выпустил первый промышленный четырехтактный двигатель с воспламенением от сжатия топлива, который, в отличие от двигателя, построенного Р. Дизелем в 1897 г., работал на сырой нефти. В 1904 г. россиянин Тринклер Г. В. создал бескомпрессорный дизель.