"Машины прошлого, настоящего и будующего" (Презентация)

•
•
•
Этап первый. Прошлое.
Этап второй. Настоящее.
Этап третий. Будущее уже сегодня.
Этап первый. Прошлое.
Машины прошлого.
Первые известные чертежи
"самодвижущейся" тележки принадлежат
известному итальянскому ученому
Леонардо да Винчи. В 1490 году он
сконструировал повозку с пружинным
двигателем. В 2004 году машина была
воссоздана по чертежам в музее
Флоренции.
Данная фотография показывает труд историков, которые воссоздали машину
Да Винчи.
Намного позже была создана машина на паровом двигателе,
которая служила для передвижения артиллерийских орудий.
для того, чтобы данная машина ездила, нужно было
постоянно иметь запас воды и угля, либо постоянно
поддерживать огонь под котлом. Такая машина была создана
в 1070 году Жозефом Кюньо.
Карл Бенц 29 января 1896 года для своей трехколесной моторной коляски получает патент
DRP №37435 и налаживает её производство. Поэтому Бенц официально признан
изобретателем автомобиля. Однако фактически его обогнал Готлиб Даймлер. Даймлер не
патентовал автомобиль. Даймлер создал и запатентовал в 1883 году свой двигатель
внутреннего сгорания, предназначенный для самых разных транспортных средств. В 1885
году он испытывает его на мотоцикле и 29 августа, на полгода раньше Бенца получает патент
DRP №36423 на первый в мире мотоцикл. Этот мотоцикл имел по бокам поддерживающие
колёса, как на современном детском велосипеде. Почему же не считать его первым
четырёхколёсным автомобилем. Тем более, что запатентованный Бенцем автомобиль тоже
не имел кузова. В 1886 году Даймлер заказывает у каретного мастера кузов, отличающийся
от кареты только отсутствием оглоблей. Для поворотов служил рычаг, выведенный наверх к
водителю. А вместо лошадей карету тянул мотор Даймлера, передавая усилие через
ремённую передачу на задние колёса. Почему же Бенц тоже не воспользовался готовым
кузовом, а создал свою хлипкую конструкцию на трёх велосипедных колёсах? Скорее всего,
имеющийся у него двигатель чужой конструкции, только усовершенствованный Бенцем, не
смог бы потянуть тяжёлую машину.
А Даймлер в 1887 году успешно испытывает свой двигатель на лодке, но тоже не патентует
катер. В том же году он проводит испытания железнодорожной дрезины и пожарного насоса с
бензиновыми двигателями. Годом позднее состоялся полёт аэростата, воздушные винты
которого вращал двигатель Даймлера. Бенц и Даймлер так и ни разу не встретились при
жизни. А конкуренции их фирм положило конец произошедшее в 1926 году слияние Deimler
Geselschaft и Benz und Co. Официальной эмблемой этого союза стала трехлучевая звезда,
придуманная когда-то Даймлером и символизирующая успех марки на суше, в воде и в
воздухе. Эмблема стала общей для объединенного концерна, а автомобили стали
поставляться на рынок под торговой маркой Mercedes-Benz.
Этап второй. Настоящее.
Машины настоящего.
Как нам уже стало известно первым
двигателем внутреннего сгорания(ДВС) стал
автомобиль Карла Бенца. Для того чтобы
машина приводилась в движение, нужно,
чтобы в баке было топливо, которое могло
создавать большое давление при горении.
Таким топливом считается дизельное топливо,
бензин и керосин.
На данный момент также существуют машины на воздухе. Такие автомобили
есть в Индии. Итак, в чём же "фишка" машинки? Под капотом OneCAT спрятался
двигатель, работающий на сжатом воздухе. Вот как всё происходит: воздух
засасывается в малый цилиндр, сжимается поршнем до уровня давления 20 бар и
разогревается, после чего горячий воздух попадает в сферическую камеру.
Также есть машины, работающие на водороде. С помощью нанотехнологий британским ученым удалось
разработать метод удержания и хранения водородного газа, который в не столь отдаленном будущем
может быть использован как топливо для автомобилей. Водород – это самый распространенный во
Вселенной элемент. В топливном элементе он вступает в реакцию с кислородом из атмосферы,
вырабатывая тепло и водяной пар. Когда машины на водородном топливе появятся на дорогах, в
атмосфере станет меньше углекислого газа, который вносит негативный вклад в глобальное потепление.
Не будет токсичных выхлопов, которые увеличивают количество респираторных заболеваний и
формируют облака, из которых выпадают кислотные дожди. Новое поколение работающих на водороде
автобусов и машин пока существует лишь в моделях, однако до сих пор не было эффективного и
безопасного способа хранения водорода. Исследователи Ливерпульского университета и Университета
Ньюкасла сообщают сегодня в журнале Nature, что они создали рабочий метод хранения водорода путем
введения газа под высоким давлением в особый пористый материал. В порах, диаметр которых
составляют миллионные доли миллиметра, давление уменьшается, но материал эффективно удерживает
газ. Затем газ нагревают, и он высвобождается в виде энергии, которая в состоянии приводить мотор в
движение. "Это принципиальное доказательство, что мы можем удержать водород в пористом материале
и высвободить его, когда потребуется, – говорит Марк Томас из ньюкаслской лаборатории исследования
углерода. – После доводки этот метод может быть применен для выработки энергии для машин и вообще в
любом генераторе энергии. Хотя могут пройти десятилетия, прежде чем появятся машины, работающие на
водороде, наше открытие приближает эту концепцию на шаг к реальности". Чикаго начал
экспериментировать с автобусами на водороде год назад. Большинство крупных производителей
испытывают такие или гибридные автомобили. Однако водород – это высоко реактивный газ, его
невозможно перекачивать, распространять и хранить в значительных количествах. Возможно, пройдет
много лет, прежде чем машины на водородной энергии смогут составить серьезную конкуренцию
машинам, работающим на бензине или дизельном топливе.
Когда машины на водородном топливе появятся на дорогах, в атмосфере станет меньше углекислого газа,
который вносит негативный вклад в глобальное потепление. Не будет токсичных выхлопов, которые
увеличивают количество респираторных заболеваний и формируют облака, из которых выпадают
кислотные дожди.
Новое поколение работающих на водороде автобусов и машин пока существует лишь в моделях, однако
до сих пор не было эффективного и безопасного способа хранения водорода. Исследователи
Ливерпульского университета и Университета Ньюкасла сообщают сегодня в журнале Nature, что они
создали рабочий метод хранения водорода путем введения газа под высоким давлением в особый
пористый материал. В порах, диаметр которых составляют миллионные доли миллиметра, давление
уменьшается, но материал эффективно удерживает газ. Затем газ нагревают, и он высвобождается в виде
энергии, которая в состоянии приводить мотор в движение. "Это принципиальное доказательство, что мы
можем удержать водород в пористом материале и высвободить его, когда потребуется, – говорит Марк
Томас из ньюкаслской лаборатории исследования углерода. – После доводки этот метод может быть
применен для выработки энергии для машин и вообще в любом генераторе энергии. Хотя могут пройти
десятилетия, прежде чем появятся машины, работающие на водороде, наше открытие приближает эту
концепцию на шаг к реальности".
Есть еще и машины с двигателем, приводимым в движение
напряжением электрического тока. В основу работы любой электрической
машины положен принцип электромагнитной индукции. Состоит из
статора(неподвижной части)и ротора (якоря в случае машины постоянного
тока) (подвижной части). В статоре уложена обмотка, по которой, создав
напряжение, идёт электрический ток. Этот ток возбуждает магнитное поле
машины, которое, в свою очередь, приводит в движение подвижную
часть(ротор/якорь). Взаимодействие магнитного поля статора и
электрического поля ротора создает вращающий момент, именно он и
является причиной вращения ротора двигателя. Таким способом
происходит преобразование электрической энергии, подаваемое на
обмотку возбуждения, в механическую (кинетическую) энергию вращения.
Полученную механическую энергию можно использовать приводя в
движение механизмы. Приборы и машины работающие на электричестве
— приборы и машины будущего. Эта форма энергии обладает
преимуществами по сравнению с другими формами (гидравлическими,
пневматическими и т. д.)
На данной картинке показан способ
заправки машины экологичным
топливом, такое топливо бережет
природу от вредных выхлопов
углекислого газа.
Этап третий. Будущее уже
сегодня.
Машины будущего.
Технологии машин будущего конечно неизвестны, но
можно предположить, что к будущему найдется очень
эффективное топливо, которое можно использовать
для полета машин. Или машины, летающие при
помощи сил магнита, который создает расстояние
между дном машины и поверхностью дороги, а для
передвижения машины влево-вправо, вперед-назад
использовались бы какие-либо турбины.
Для примера можно взять
фотографию из фильма «Черная
молния».
Над проектом работали ученики
МОУ СОШ №10
• Кирилюк Александр Игоревичпредоставление материал, создание
проекта, автор идеи.
• Кривачев Павел Алексеевичпредоставил материал, автор идеи.
• Попов Иван Сергеевич-предоставил
материал, редактирование фотографий.
Источники взятия материалов
• Информационный сайт поисковик
«Яндекс»
• Сайт «Википедия»
• Сайт «Topgear»
Выражаем особую благодарность
нашей учительнице по физике
Михайлове Зое Кириловне за то, что
она вдохновила нас на создание
этого проекта.