Биодизель.
методическая разработка по физике
Международный день биодизеля.
г. Москва, Восточный округ.АНО ОО "Русская Международная Школа" . (Ловцова Анжелика Фёдоровна-учитель физики и астрономии).
Этот неофициальный праздник экологически чистого топлива учрежден в память о первом его использовании. Ровно 130 лет назад, 10 августа 1893 года, в немецком городе Аугсбурге состоялась первая публичная демонстрация дизельного двигателя, работающего на арахисовом масле. Он был создан немецким инженером и изобретателем Рудольфом Дизелем в 1890-х годах.
Биодизель — это экологически чистое топливо для двигателей, которое получается путем химической обработки растительных или животных жиров. В Европе чаще всего используют рапс, в США и Африке — сою, в Азии — кокосовое или пальмовое масло. Также в качестве биотоплива применяются отработанное растительное масло, животные жиры, касторовое масло, рыбий жир и др.
130 лет назад изобретатель Рудольф Дизель представил двигатель, который работал на арахисовом масле. В честь этого события уже многие году отмечается Международный день биодизеля. Экологически чистое топливо создается из растительных или животных жиров, которые подвергаются химической обработке. Главные преимущества биодизеля – минимальное выделение углекислого газа и копоти. Он также легко перерабатывается микроорганизмами при попадании в почву или воду.
Немного физики от Ловцовой А.Ф.
Вторым по популярности двигателей внутреннего сгорания является дизельный двигатель, который раньше устанавливался только на грузовые машины. КПД дизеля больше, чем у самого распространенного ДВС — бензинового. При более высоком коэффициенте полезного действия, дизель расходует топлива намного меньше. Такие преимущества инженеры-конструкторы автомобильной промышленности смогли сделать за счет уникальной конструкции.
Дизельный двигатель, он же дизель — это поршневой двигатель внутреннего сгорания, принцип работы которого основан на самовоспламенении топлива, распыляющегося сжатым и горячим воздухом.
Порядок работы дизельной системы:
- Воздух подается через впускной клапан при движении поршня вниз.
- Далее поршень поднимается вверх и сжимает воздух в 20 раз. Давление в этот момент составляет 40 килограмм на 1 сантиметр. Температура воздуха в этот момент достигает 500 градусов по Цельсию.
- Когда воздух сжат и нагрет, форсунки этого цилиндра впрыскивают и распыляют топливо. За счет очень сильно нагретого воздуха дизтопливо воспламеняется. Такой способ работы исключает присутствие в системе свечей зажигания. Также в дизельных агрегатах отсутствует система зажигания.Процесс самовоспламенения солярки с воздухом от свечи накаливания.
Также, в устройстве нет дроссельной заслонки, благодаря чему обеспечивается большой крутящий момент. Но, число оборотов в это время находится на низком уровне.За один цикл работы дизеля форсунки могут подавать топливо несколько раз.
- При воспламенении горючей смеси, взрывная волна толкает поршень вниз. Поршень, который соединен с коленвалом посредством шатуна и вращает коленвал.
- Далее, от нижней мертвой точки (НМТ) поршень движется вверх и выталкивает отработанные газы через выпускные клапана.Такой процесс в работе двигателя называют циклом.
Название этого двигателя соответствует фамилии изобретателя Дизеля. Рудольф Дизель создал ДВС в 1897 году. Ему удалось создать устройство, где топливо возгорает от сжатия, а не от подачи искры.
Немного исторической справки о Рудольфе Дизеле-немецком инженере и изобретателе, создателе дизельного двигателя.
Рудольф Дизель (нем. Rudolf Diesel) родился 18 марта 1858 года в Париже, в семье переплетчика книг. Обучался в Германии, закончил училище, а затем Аугсбургскую политехническую школу. После этого был приглашен в Мюнхенскую Высшую техническую школу, которую в 1880 году закончил, сдав выпускные экзамены с лучшими результатами с начала ее существования.28 февраля 1892 года Рудольф Дизель получил патент под названием «Рабочий процесс и способ выполнения одноцилиндрового и многоцилиндрового двигателей». Именно эту дату считают днем рождения дизельных двигателей, которые мы все сегодня называем для краткости просто дизелем.С 1893 года Дизель ведет разработки нового двигателя на Аугсбургском машиностроительном заводе при финансовом участии компаний Фридриха Круппа и братьев Зульцер. Инженером было создано несколько моделей, но первый функционирующий двигатель, предназначенный для серийного производства, был разработан Дизелем в 1897 году. Мощность двигателя составляла 20 лошадиных сил при 172 оборотах в минуту, КПД 28 % при весе 5 тонн.Это намного превосходило существующие двигатели Отто с КПД 20 % и судовые паровые турбины с КПД 12 %, что вызвало немедленный интерес промышленности. Двигатель Дизеля сразу же нашел применение и был по достоинству оценен во многих странах.
1 января 1898 года Дизель открыл собственный завод по производству дизельных двигателей. Работа шла успешно. Первый корабль с дизельным двигателем был построен в 1903 году, через пять лет построен первый дизельный двигатель малых размеров, первый грузовой автомобиль и первый локомотив на дизельном двигателе. В 1936 году впервые запущен в серию легковой автомобиль на дизельном двигателе (Мерседес-Бенц-260D).
29 сентября 1913 года Рудольф Дизель отправился из Антверпена на борту парома «Дрезден» в Лондон на открытие нового завода одной из компаний, которая производила двигатели его конструкции. После того, как вечером он отправился в свою каюту, его больше никто не видел. Через несколько недель немецкими рыбаками были предъявлены для опознания два кольца, снятые с тела хорошо одетого мужчины, найденного в море.
По морскому обычаю тело оставили в воде. Сын Рудольфа Дизеля опознал кольца, как принадлежащие его отцу. Выдвигались версии о самоубийстве или убийстве Дизеля. Точные обстоятельства его смерти так и не были выяснены.
Список использованных источников:
https://ru.wikipedia.org/wiki/Дизельный_двигатель
https://fishki.net/3360687-kak-dvigately-rudolyfa-dizelja-izmenil-mir.html
https://otherreferats.allbest.ru/physics/00192439_0.html
