41. Исторические этапы освоения энергии и развитие тепловых двигателей.

Человечество на протяжении всей своей истории стремилось  использовать источники энергии для решения своих задач. На заре истории человек начал использовать энергию  падающей воды, позже, в средние века человечество научилось использовать энергию ветра. Со временем  этого  стало  недостаточно для развития промышленности, ведь ветер не всегда  достаточно силен, для того чтобы вращать крылья ветряных мельниц, а вода замерзает  зимой. Но в конце ХVIII века был изобретен паровой  двигатель.  С изобретением парового двигателя стало возможным  дальнейшее  развитие техники и промышленности. Но паровой двигатель имеет очень низкий коэффициент полезного  действия, большую часть  полученной при  сгорании топлива энергии  он  попросту выбрасывает в воздух. Поэтому начались исследования  по  постройке двигателей внутреннего сгорания.

Тепловыми двигателями называют машины, в которых внутренняя энергия топлива превращается в механическую энергию. История тепловых машин уходит в далекое прошлое. Говорят, еще две с лишним тысячи лет назад, в III веке до нашей эры, великий греческий механик и математик Архимед построил пушку, которая стреляла с помощью пара.

После периода средневековья, об использовании внутренней энергии пара задумывается Леонардо да Винчи. В его рукописях есть несколько рисунков с изображением цилиндра и поршня. Под поршнем в цилиндре находится вода, а сам цилиндр подогревается. Леонардо да Винчи предполагал, что образовавшийся в результате нагрева воды пар, расширяясь и увеличиваясь в объеме, будет искать выход и толкать поршень вверх. Во время своего движения вверх поршень мог бы совершать полезную работу

Несколько иначе представлял себе двигатель, использующий энергию пара, Джованни Бранка, живший на век раньше великого Леонардо. Это было колесо с лопатками, в которое с силой ударяла струя пара, благодаря чему колесо начинало вращаться. По существу, это была первая паровая турбина.

В XVII-XVIII веках над изобретением паровой машины трудились англичане Томас Севери (1650-1715) и Томас Ньюкомен (1663-1729), француз Дени Папен (1647-1714), русский ученый Иван Иванович Ползунов (1728-1766) и многие другие.

Наибольшего успеха среди многих добился создатель универсального парового двигателя, который получил широкое распространение, стал английский механик Джеймс Уатт (1736-1819). Работая над усовершенствованием машины Ньюкомена, он в 1784 году построил двигатель, который годился для любых нужд. Изобретение Уатта было принято на ура. В наиболее развитых странах Европы ручной труд на фабриках и заводах все больше и больше заменялся работой машин. Универсальный двигатель стал необходим производству, и он был создан.

Сегодня один из самых распространенных тепловых двигателей - двигатель внутреннего сгорания (ДВС). Его устанавливают на автомобили, корабли, тракторы, моторные лодки и т.д., во всем мире насчитываются сотни миллионов таких двигателей. Существуют два типа двигателей внутреннего сгорания - бензиновый ДВС и дизель.