ВНИМАНИЕ! Если Вам ПО ТЕЛЕФОНУ предложили перевести деньги на КИВИ-КОШЕЛЁК, то это означает, что к нашим номерам подключились мошенники!!! Будьте внимательны!

Благодаря какой детали автомобиль получает энергию для движения


Благодаря этой детали автомобиль получает энергию для движения.

Добрый вечер! Здравствуйте, уважаемые дамы и господа! Пятница! В эфире капитал-шоу «Поле чудес»! И как обычно, под аплодисменты зрительного зала я приглашаю в студию тройку игроков. А вот и задание на этот тур:

Вопрос: Благодаря этой детали автомобиль получает энергию для движения. (Слово состоит из 7 букв)

Ответ:    Поршень (7 букв)

Если этот ответ не подходит, пожалуйста воспользуйтесь формой поиска. Постараемся найти среди 1 126 642 формулировок по 141 989 словам.

Разбор ответа по буквам:

  • Первая буква: п
  • Вторая буква: о
  • Третья буква: р
  • Четвертая буква: ш
  • Пятая буква: е
  • Шестая буква: н
  • Седьмая буква: ь

Также слово является ответом на вопросы:

  • «Ходок» туда-сюда в насосе.
  • Устройство, которое ходит в цилиндре.
  • Деталь двигателя.
  • Толкач в цилиндре.
  • Подвижная деталь электрического двигателя.
  • Подвижная деталь в цилиндре двигателя.
  • Этим словом в русских говорах называли либо резвого, подвижного ребёнка, либо легкую обувь, в которой не ходишь, а порхаешь, а сейчас это слово - технический термин.
  • Подвижная деталь, плотно двигающаяся внутри цилиндра и нагнетающая или выкачивающая жидкость, газ, пар.
  • Подвижная деталь, нагнетающая или выкачивающая жидкость или газ из цилиндра.
  • Подвижная деталь, перекрывающая цилиндр в поперечном сечении и перемещающаяся вдоль его оси
  • Шток
  • Деталь двигателя
  • Этим словом в русских говорах называли либо резвого, подвижного ребенка, либо легкую обувь, в которой не ходишь, а порхаешь, а сейчас это слово — технический термин
  • Устройство, которое ходит в цилиндре
  • Толкач в цилиндре
  • Подвижная деталь электрического двигателя
  • Подвижная деталь в цилиндре двигателя
  • Элемент двигателя
  • Деталь тепловой машины
  • Подвижная деталь автодвигателя
  • «елозящая» деталь автодвигателя
  • Деталь автодвигателя с кольцами
  • Окольцованная автодеталь
  • Важная деталь автодвигателя
  • Какая автодеталь кольца имеет?
  • Картинки к слову «Поршень»
  • Народ искусных ювелиров проживавший в долине Моче, располагавшейся на севере Перу, неподалеку от современного города Трухильо, в начале и середине I тысячелетия?  4 буквы
  • Как назывался в старину пролив на берегу которого стоит город-герой Керчь?  6 букв
  • Какой химический элемент, незаменим для изготовления химической аппаратуры?  6 букв
  • У какой рыбы большие челюсти для лучшего проглатывания добычи. В длину они вырастают как правило до 3 метров  6 букв
  • На гербе этой страны изображены руки с красной шапкой, расположена по соседству с огненной землей. О какой стране идет речь?  9 букв
  • Тип извержения вулкана, при котором вытекает более выраженная и вязкая лава?  8 букв
  • Назовите мифическое чудовище, которое охраняло золотое руно у царя Колхиды  6 букв
  • Одного русского крестьянина спросили, чтобы он ел, став царем он сказал: Сало с *** с чем?  4 буквы
  • Если основанием пирамиды является правильный многоугольник, а вершина проецируется в центр основания, то пирамида именно такая.  10 букв
  • Как на Руси называли деревянные гвозди?  6 букв
В случае возникновения вопросов Вы можете обратиться к администрации сайта отправив письмо на [email protected]

Сайт с ответами к игре Поле Чудес. © 2019

pole-chudes-otvet.ru

Источники энергии автомобиля

Для движения автомобиля нужна энергия. Только на спусках или после разгона автомобиль может пройти некоторый отрезок пути без помощи двигателя, расходуя энергию, накопленную за время подъема или разгона. Во всех прочих условиях и для подъема на вершину, с которой начинается спуск, и для разбега источником энергии на автомобиле служит двигатель. На подавляющем большинстве автомобилей — это поршневой двигатель внутреннего сгорания, работающий на жидком нефтяном топливе (бензине, дизельном топливе) или на газе (газогенераторные и газобаллонные автомобили). Существуют также электрические, паровые, газотурбинные автомобили. Впрочем и поршневой двигатель внутреннего сгорания здесь изучать не будем, поскольку применительно к теории автомобиля необходимо знать о двигателе сравнительно немного. Такие разделы теории автомобиля, как устойчивость, управляемость, плавность хода, вовсе или почти не связаны с работой двигателя. Работа двигателя имеет наибольшее значение для динамики и экономики автомобиля.

О двигателе нужно сейчас знать лишь, что дает двигатель для движения автомобиля, т.е. знать так называемые скоростные характеристики двигателя; кроме того, надо знать, в каком количестве двигатель расходует топливо, т.е. знать его так называемую экономическую или топливную характеристику.

Вспомним, что величина мощности означает число килограммов, которые могут быть подняты на высоту 1 м в 1 сек. 1 лошадиная сила — это мощность, необходимая и достаточная для того, чтобы поднять 75 кг на высоту 1 м в 1 сек., а 52 л. с. (мощность двигателя автомобиля М-20 «Победа»), чтобы поднять в то же время на ту же высоту 52 * 75 = 3900 кг. Если ввести в систему передачи пару шестерен с передаточным числом, например 2 (ведомая шестерня вдвое больше ведущей), можно будет поднимать вдвое больший груз, но зато и вдвое медленнее, так что мощность останется неизменной.

Таким образом мощность, переданная к ведущим колесам автомобиля, не может быть больше мощности, полученной от двигателя, какие бы устройства не были применены в системе передачи усилия от двигателя к колесам.

Другое дело — крутящий момент, величина которого равна произведению числа килограммов, которые могут быть сдвинуты рычагом или вращающимся колесом, на длину этого рычага или радиус колеса. Ясно, что, меняя длину рычага или радиус колеса, можно уменьшать или увеличивать момент. Если наибольший крутящий момент двигателя М-20 равен 12,5 кгм, то это значит, что при радиусе маховика этого двигателя, равном 200 мм, можно закрепить на маховике груз, равный 62,5 кг, и стронуть этот груз с места вращением маховика при работе двигателя:

62,5 кг * 0,2 = 12,5 кгм

Для того чтобы сдвинуть с места автомобиль, потребуется значительно больший момент, и этот момент можно получить, вводя в систему силовой передачи пары шестерен с соответствующими передаточными числами. Перемещение автомобиля в момент трогания с места будет происходить медленнее, чем происходило бы перемещение груза на ободе маховика.

Скоростные характеристики представляют собой кривые изменения мощности и крутящего момента, развиваемых двигателем, в зависимости от числа оборотов его вала при полной или частичной подаче топлива (дизель) или открытии дроссельной заслонки (карбюраторный двигатель).

Рис. Внешние характеристики двигателей показывает изменение мощности и крутящего момента, разбиваемых при разных числах оборотов вала. Слева — характеристики двигателей легковых автомобилей, справа — грузовых.

Наиболее важной является скоростная характеристика двигателя, построенная для двигателя, работающего при полностью открытой дроссельной заслонке. Такую характеристику называют внешней.

Внешнюю характеристику вычерчивают на основе испытания двигателя на стенде, называемом тормозным.

Принцип испытания может быть объяснен схематически следующим образом:

  • двигатель работает с заданным числом оборотов вала, которое измеряют тахометром
  • на продолжении вала устанавливают тормоз
  • этим тормозом задерживают вращение вала двигателя и определяют силу, которая для этого потребовалась
  • производя необходимые расчеты, определяют мощность двигателя и его крутящий момент при заданных оборотах
  • повторяя испытания для разных чисел оборотов, наносят на график ряд точек и проводят через эти точки кривые мощности и крутящего момента двигателя

Во внешней характеристике двигателя наиболее существенными являются самые верхние точки кривой — точки, соответствующие наибольшим (или максимальным) мощности и моменту, которые обычно и записываются в технические характеристики автомобилей и их двигателей; например, для двигателя автомобиля М-20 «Победа»:

  • наибольшая мощность 52 л.с. при 3800 об/мин;
  • наибольший крутящий момент 12,5 кгм при 1800 об/мин.

В результате большого накопленного опыта по испытаниям двигателей удалось найти формулы, по которым можно строить приблизительную внешнюю характеристику любого двигателя, зная только его наибольшую мощность и соответствующее ей число оборотов вала. Вот одна из простейших и достаточно точных формул для подсчета мощности карбюраторного двигателя (формула С.Р.Лейдермана):

где Nе — искомая мощность при данном числе оборотов; Nm — наибольшая мощность; n — данное число оборотов;

nm — число оборотов, соответствующее наибольшей мощности.

Рис. Частичная скоростная характеристика двигателя показывает изменение мощности, развиваемой при различном открытии дроссельной заслонки карбюратора.

Если известны мощность и соответствующее ей число оборотов вала, крутящий момент можно подсчитать по формуле

М = 716,2* N/n

Если в формулу подставлять значения мощности, подсчитанные по предыдущей формуле, наибольший крутящий момент для современных двигателей получится меньшим, чем в действительности, примерно на 15%.

Скоростные характеристики, построенные для двигателя, работающего при неполном (частичном) открытии дроссельной заслонки, называют частичными.

Экономическая характеристика двигателя отражает удельный расход топлива, т.е. расход топлива в граммах на 1 лошадиную силу в час; эта характеристика, как и скоростные характеристики двигателя, может быть построена для работы двигателя при полной нагрузке или частичных нагрузках.

Рис. Экономические характеристики двигателя М-20 «Победа» при различном открытии дроссельной заслонки.

Важно отметить, что при уменьшении открытия дроссельной заслонки на получение каждой лошадиной силы мощности приходится затрачивать больше топлива. При неизменном положении дроссельной заслонки расход топлива зависит от скорости вращения вала двигателя, причем наименьший расход получается при меньшем числе оборотов вала, чем число оборотов, соответствующее максимальной мощности.

Пользуясь экономической характеристикой двигателя и зная передаточные числа силовой передачи автомобиля, радиус качения колеса и условия движения, можно определить расход топлива автомобилем при движении с данной скоростью.

Приведенное описание характеристик двигателя является несколько упрощенным, но достаточно для практической оценки динамической и экономической характеристики автомобиля.

(оцени первым)

ustroistvo-avtomobilya.ru

Генерация электричества из движущихся машин!

Машины всегда были потребителями энергии. Но то, что они могут также быть источником энергии мало кому приходило в голову. Да-да, часто машину используют для того, чтобы громко играть музыку, или что-то вроде того, но дело не в этом. Дело в промышленном или около промышленном производстве — например, чтобы запитать уличное освещение. Но это теоретически возможно, ведь энергия, потребляемая автомобилем, конвертируется в другие виды энергии, большая часть которых просто теряется (например, греем улицу). Пока, у нас нет надлежащего механизма получения этой энергии, поэтому и идея кажется фантастичной. Однако, исследователи разработали несколько методов, которые могут помочь Вам превратить автомобиль в источник энергии. Подобные технологии могут использоваться как база для развития самодостаточных машин в ближайшем будущем. Кроме того, получаемое электричество можно использовать для уличного освещения, светофоров и т.д. Обычные виды топлива имеют два недостатка. Первый, при сжигании выделяется много парниковых газов, тем самым мы способствуем глобальному потеплению. Второй, цены на топливо, несмотря на все усилия наших политиков, продолжают существенно повышаться. Эта вторая причина наносит ощутимый урон бюджету домохозяйств. Поэтому, переход на возобновляемые источники энергии просто необходим.

Что в ней интересного?

Технология разработана компанией New Energy Technologies Inc. Система MotionPower может использовать кинетическую энергию транспортного средства, производимую во время движения, и превращать ее в электричество, которое можно использовать. Компания стремится устанавливать компоненты системы в местах большого скопления дорожного трафика. Систему можно настраивать в зависимости от условий среды установки для получения максимального КПД. Согласно заявлениям компании, система может быть легко произведена, установлена и нечувствительна к повреждениям, производимым транспортными средствами, погодой и дорожным мусором.

А полезного что?

Считается, что установка подобной системы позволит заменить устаревшие электрические сети питания дорожных знаков, светофоров, уличного освещения и т.д. экологически чистым источником энергии (с оговоркой на то, что транспортные средства для этого тоже должны быть экологически чистыми, например, электромобили). «Лишнее» электричество может быть отдано домохозяйствам.

Проблемы

Общая стоимость установки такой системы пока остается неизвестной (что в наших широтах принято считать заградительной, или ооооочень большой). Кроме того, реализация может занять несколько лет, так как инженеры до сих пор работают над новыми версиями с повышенным КПД.

Что в ней интересного?

Базирующаяся в Израиле компания Innowattech придумала технологию получения электроэнергии из движущихся по дорогам автомобилей и поездов с помощью пьезоэлектрических генераторов. Такие генераторы превращают энергию механических напряжений от перемещений транспортных средств по пьезоэлементам в электрическую. Всего было разработано три типа генераторов (Innowattech Piezo Electric Generator — IPEG). Один для железных дорог, другой для автодорог и третий — для беговых дорожек (!). Все они производят электроэнергию благодаря движению машин и людей.

А полезного что?

Такая технология позволит захватить энергию движения людей и машин, которая в противном случае была бы потеряна. Такая энергия позволила бы запитать различную электроаппаратуру, которая используется в машинах, поездах и на дорогах. Кроме того, это позволит снизить стоимость и воздействие на окружающую среду связанные с путешествиями.

Проблемы

КПД системы пока достаточно низкий. Кроме того, требуется много ресурсов для установки компонентов IPEG при больших масштабах. Оба этих недостатка могут быть причиной отказа в использовании этой технологии.

Что в ней интересного?

Такая система может превращать в электроэнергию неровности дороги, что может быть ооочень актуально в российских условиях :). Технология была разработана студентами Государственного Университета Нью-Йорка. Берем обычный аммортизатор. На малую его часть навешиваем магнитные пластины, на большую — катушку из меди. Движение магнитов внутри катушки еще со времен Фарадея производит электрический ток, а движения создают вибрации машины на ямах (а их у нас — сколько хочешь).

А полезного что?

Преобразует ямы в электричество, как это ни парадоксально. А если серьезно, такая технология помогла бы дополнительно подзаряжать аккумуляторную батарею во время движения.

Проблемы

Опять же — пока достаточно низкий КПД. Сейчас, прототип в масштабе 1:2 (в два раза меньше) производит всего от 2 до 8 Вт в обычных условиях (обычных для Нью-Йорка, там дороги лучше) на скорости 70 км/ч. Однако, по заверениям создателей они планируют получать 256 Вт мощности на полноразмерном прототипе. Чтож, пожелаем им в этом удачи.

itw66.ru

Новый наногенератор собирает энергию от колес автомобиля во время движения

Экология потребления. Автомобили являются одним из наиболее революционных творений человечества. Но, как и с любым видом технологии, всегда есть место для совершенствования. Группа инженеров из Университета Висконсин-Мэдисон

Автомобили являются одним из наиболее революционных творений человечества. Но, как и с любым видом технологии, всегда есть место для совершенствования.

Группа инженеров из Университета Висконсин-Мэдисон и их сотрудники из Китая разработали наногенератор, который собирает энергию от трения шин автомобиля.

Вооружившись специальным наногенератором и игрушечной моделью Jeep, исследователи продемонстрировали как эта энергия может быть собрана и преобразована в электричество, усовершенствование, которое может обеспечить повышение эффективности топлива в полноразмерных автомобилях будущего.

Принцип работы наногенератора основывается на трибоэлектрическом эффекте, который собирает энергию от меняющегося электрического потенциала между дорожным покрытием и колесами автомобиля. Трибоэлектрический эффект — это электрический заряд, который возникает в результате контакта или трения двух разнородных объектов.

Согласно заявлению Сюдонг Вана (Xudong Wang), доцента материаловедения и инженерии в Университете штата Висконсин, на трение, создаваемое при контакте автомобильных шин о поверхность земли во время движения, приходится примерно 10 процентов использования автомобильного топлива.

Для него и аспиранта Янхао Мао (Yanchao Мао), это представилось большой возможностью для повышения эффективности, поэтому весь последний год они потратили на разработку устройства, которое поможет решить эту проблему.

Их устройство использует электрический заряд, который создается, когда определенные материалы вступают в контакт друг с другом.

Во время предварительных испытаний, Ван и его коллеги использовали игрушечный автомобиль со светодиодными фарами, чтобы продемонстрировать концепцию. Они присоединили электрод к колесам автомобиля, и, во время его движения по земле, светодиодные фары загорались. Движение электронов, вызванных трением, было достаточным для того, чтобы сгенерировать нужное количество энергии для питания источника света, что поддерживает идею о потерянной на трение энергии во время движения, которая на самом деле может быть собрана и использована повторно.

«Независимо от того, сколько энергии тратится впустую, мы можем ее вернуть, и это делает вещи более эффективными», говорит Ван. «Я думаю, что это самая захватывающая часть процесса, и это то, что я всегда ищу: как сохранить энергию от потребления».

Исследователи также установили, что количество собранной энергии, непосредственно связано с весом автомобиля и его скоростью. Поэтому количество сохраняемой энергии может варьироваться в зависимости от транспортного средства — по оценкам ученого это примерно 10% при среднем расходе топлива. опубликовано econet.ru

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое сознание - мы вместе изменяем мир! © econet

Понравилась статья? Тогда поддержи нас, жми:

econet.ru

Загадка «вечного движения»

Какую конструкцию выбрать для «вечного двигателя»? Как привести его в действие? Вот над чем ломали голову многие изобретатели в средние века.

Проекты «вечного двигателя» появлялись еще с XIII века. Французский ученый того времени Пьер де Марикур в своем сочинении о магнитах предлагал для «вечного двигателя» применить магнитное притяжение. Сильный магнит должен притягивать движущиеся детали, а какой-то передаточный механизм снова возвращать их в исходное положение.

Однако большинство изобретателей предпочитало пользоваться для этой цели силой тяжести. Привыкнув, что обычно двигателем служило водяное колесо, они также выбирали эту конструкцию.

Вот как был устроен один из «вечных двигателей», сооруженный в XVI веке.

Наливное колесо вращалось струей воды, вытекавшей из поставленного над ним небольшого резервуара. На валу колеса был насажен шлифовальный круг.

Пока из резервуара падала на лопатки колеса струя воды, колесо вращалось. Если бы вода поступала в резервуар самотеком из какого-нибудь ручья, этот двигатель работал бы, как любое другое водяное колесо.

Но изобретатель хотел обойтись без внешней силы течения воды. Его двигатель должен был сам поднимать в резервуар воду, падение которой приводило бы его в движение.

С этой целью системой передач от вала колеса приводился в движение водоподъемный винт, который должен был пополнять запас воды в резервуаре. Конечно, чтобы пустить в ход этот двигатель, понадобилось сперва наполнить резервуар водой. Когда на колесо потекла струя воды, оно стало вращаться. Можно было даже обтачивать что-либо на шлифовальном круге.

Но недолго длилась работа двигателя. Количество воды в резервуаре быстро уменьшалось. Колесо постепенно замедляло вращение и наконец остановилось.

Почему же? Быть может, слишком велико трение и двигатель не может преодолевать его? Чтобы устранить это препятствие, были тщательно обработаны все трущиеся части. Но ничто не помогало.

В чем же причина неудачи? Почему колесо не смогло восполнять расход воды в резервуаре? Это оставалось загадкой для изобретателей «вечного двигателя». Не понимая, что их затея противоречит законам природы, они придумывали всё новые машины.

Не попробовать ли приводить колесо в движение весом перекатывающихся тяжелых шаров?

Подобную мысль предложил маркиз Уорчестер, занимавшийся, как и многие богатые англичане XVIII века, наряду с развлечениями также и научными опытами.

Тотчас же нашлись изобретатели, подхватившие его идею. Они стали пробовать различные конструкций такой машины. Одна из них имела вид плоского барабана, могущего вращаться на горизонтальной оси. Внутри него имелись соответствующим образом изогнутые радиальные перегородки, по которым перекатывались шары.

При вращении колеса, по мысли изобретателя, шары должны были под действием силы тяжести перекатываться так, что на одной стороне они были бы всегда дальше от оси, чем на другой. Более удаленные шары должны были своим весом поворачивать колесо и при этом скатываться к его центру. Одновременно шары, находившиеся вблизи оси колеса, должны были откатываться к его ободу и поддерживать вращение двигателя.

Однако какой бы вид ни придавал изобретатель изогнутым перегородкам, колесо само по себе не вращалось, а приведенное во вращение, очень скоро останавливалось.

Новая неудача не остановила дальнейших попыток. Ничто не могло убедить изобретателей в принципиальной невозможности «вечного движения». Их опыт неизменно доказывал, что «вечный двигатель» отказывается не только приводить в действие какие-либо рабочие машины, но и поддерживать собственное движение. Но, одержимые слепой верой в возможность осуществления их несбыточной мечты, изобретатели «вечного двигателя» всегда приписывали неудачу каким-нибудь конструктивным недостаткам.

Одна из машин «вечного движения». По идее изобретателя, полые шары, всплывая в жидкости, должны вращать всю цепь шаров. Идея эта неосуществима: шары, входящие в резервуар снизу, встречают сильное противодействие со стороны жидкости, равное работе, получаемой при всплывании шаров на поверхность.

В книге англичанина Генри Дёркса, изданной в 1861 году, собрано и описано множество проектов «вечного движения». В ней есть рассказ и о некоем авантюристе Орфериусе, который в 1712 году объявил об изобретении им «вечного двигателя». Толпы любопытных осаждали дом Орфериуса, где им показывали вращающееся колесо.

Что же приводило его в движение? На этот вопрос никто не давал ответа. Изобретатель хранил в секрете внутреннее устройство своей машины.

Так в течение нескольких лет Орфериусу удавалось обманывать посетителей. В 1717 году сам ландграф Гессен-Кассельский поручил изобретателю построить для него такой двигатель. Построенное Орфериусом колесо не только вращалось, но и поднимало груз в 70 фунтов на некоторую высоту.

Сообщение об «изобретении» Орфериуса, напечатанное в немецких газетах, стало известно русскому царю Петру I, который очень заинтересовался им. Петр приглашал в Россию немецкого ученого Вольфа «усовершенствовать изобретение Орфериуса».

Ландграф пригласил осмотреть этот «двигатель» известного лейденского профессора, физика Гравезанда. Осмотрев колесо, Гравезанд не усомнился в том, что он видел действительно «вечный двигатель». Об этом он написал в сохранившемся до нашего времени письме Ньютону.

Однако это изобретение было только наглым обманом. Не получив обещанного вознаграждения от Ландграфа, Орфериус разрушил свой двигатель, чтобы никто не узнал, что его колесо вращал при помощи ловко скрытого привода спрятанный в соседнем помещении человек.

Задолго до того времени, когда Орфериусу удалось обмануть даже ученого Гравезанда, прозорливые мыслители уже понимали или догадывались о невозможности осуществления «вечного двигателя». Они указывали, как на пример, на часы, приводимые в движение весом гири.

Разве можно устроить самозаводящиеся часы? Для этого нужно, чтобы опускающаяся гиря одновременно поднимала такого же веса другую гирю. Но какую бы цепь передач ни устроить, обе гири уравновесятся, как равные грузы на весах.

Эта мысль была уже ясна ученым средневековья. Возможность «вечного двигателя» отрицали Леонардо да Винчи и другие исследователи природы. Один из них, живший в XVI веке итальянский инженер Джузеппе Череди, прямо указывал, что осуществление этой идеи невозможно, так как сколько машина выигрывает в силе, столько же она теряет в скорости.

Чего хотели изобретатели «вечного двигателя»? Во-первых, чтобы их машина сама себя приводила в движение. Во-вторых, чтобы она при этом производила полезную работу. Рассмотрим подробнее этот вопрос.

Каждая машина состоит из деталей, которые при работе должны периодически возвращаться в исходное положение. Таково движение всех частей паровой машины и других двигателей и рабочих механизмов.

Значит, «вечный двигатель» должен преодолевать взаимное трение движущихся деталей. Кроме того, ему нужно еще преодолевать сопротивление, связанное с ожидаемой от него полезной работой.

Если машина приводится в действие ветром, течением ручья или падением воды на лопатки водяного колеса, то внешняя сила преодолевает как трение деталей самого двигателя, так и сопротивление, встречаемое при полезной работе.

Но «вечный двигатель» не получает энергии извне. Он должен приводиться в движение весом своей детали, падением воды, которую он сам же поднимает на необходимую высоту, и тому подобными способами.

Возможно ли осуществить эту идею?

Многократный опыт показал невозможность не только извлечения полезной работы, но даже поддержания собственного движения машины, не получающей энергии извне. Осуществлению идеи вечного движения препятствует то, что никакая машина не дает выигрыша в работе.

Почему, например, не действовало описанное выше водяное колесо, накачивавшее воду в резервуар над ним?

Чтобы поднять один литр воды на высоту резервуара, нужно было произвести такую же работу, какую отдает этот литр воды, падая на лопатки колеса. Эта работа была бы достаточна для поднятия одного литра воды на ту же высоту, если бы не было никакого трения между деталями машины и никаких других сопротивлений. Но так как трение неизбежно, то невозможно не только получить от этого «двигателя» полезную работу, но даже поддержать его холостой ход.

Положим, что построена машина, которая должна приводиться в движение весом одной из своих деталей. Может ли она производить какую-либо полезную работу? Посмотрим, что произойдет, если бы под действием этой детали машина пришла в движение.

Сила тяжести, действующая на опускающуюся деталь, совершала бы работу, которую будем считать положительной величиной. При возвращении же этой детали в исходное положение сила тяжести произвела бы равную ей по величине отрицательную работу. Значит, работа силы тяжести, произведенная во время одного цикла, равна нулю.

Какие бы мы ни придумали передачи, по какому бы пути ни двигалась деталь под действием силы тяжести, работа этой силы, совершенная при возвращении детали в исходное положение, станет равна нулю.

Механики называют такие силы консервативными. К числу консервативных сил принадлежат и упругость пружин, и магнитное притяжение, и другие силы, которыми пользовались изобретатели «вечного двигателя».

Значит, не может быть и речи о полезной работе двигателей, не получающих энергии извне. Кроме того, такая машина не может сама по себе даже начать двигаться. Ее нужно завертеть внешней силой. Приведенная же таким образом в действие, она расходует полученную энергию на преодоление трения своих деталей и на другие сопротивления. Запас энергии скоро был бы исчерпан, и «вечный двигатель» остановился бы.

Но нет ли в природе неконсервативных сил?

Такие силы есть, например — трение и сопротивление среды: производимая ими работа зависит от пути и скорости. На замкнутом пути она не равна нулю.

Но могут ли эти силы привести в движение машину? Конечно, нет.

Современные техники знают, что энергия, то есть способность производить работу, не может быть ни создана, ни уничтожена. Она только переходит из одного вида в другой.

Это основной закон природы.

При сгорании угля в топке котла освобождающаяся энергия превращается в теплоту, которая нагревает и испаряет воду. Пар давит на поршень цилиндра и приводит в движение машину. Энергия движения машины — только часть энергии, освободившейся при сгорании угля, остальная же часть ее расходуется на преодоление трения и нагревание деталей самой машины.

Энергия, выделяющаяся при сгорании угля, была в свое время поглощена из солнечного излучения. Как известно, ископаемый уголь образовался в результате разложения без доступа воздуха древесины древних растений, причем часть заключавшегося в ней углерода выделилась в твердом виде.

Откуда же само Солнце черпает излучаемую им энергию?

Эта энергия возникает внутри Солнца в результате так называемых ядерных реакций (водород под влиянием температуры, доходящей внутри Солнца до 20 миллионов градусов, при огромном давлении превращается в гелий).

Гидравлические двигатели используют энергию падения воды, вращающей турбины. Эта энергия на гидроэлектрических станциях превращается в электрический ток. Каково же ее происхождение?

Источником и этой энергии опять является Солнце. Его излучение превращает в пар воду океанов и морей.

Пары поднимаются и, охладившись в верхних слоях атмосферы, выпадают дождем. Вода дождей течет по уклонам земной поверхности реками. Падая, она вращает турбины гидроэлектрических установок. Энергия падения воды — часть энергии солнечного излучения, затраченной на испарение воды.

Так в природе идет постоянный процесс превращения энергии из одного вида в другой. Сжигая уголь в топках паровых котлов, пользуясь падением воды для приведения в действие турбин, человек также участвует в этом процессе.

www.stroitelstvo-new.ru

10 технологий автомобилей будущего

Стало известно, что новое поколение Nissan Qashqai может получить электрическую версию автомобиля. Инженеры автомобильной промышленности регулярно представляют новые технологии и устройства для обеспечения большей безопасности, комфорта или хотя бы для развлечения водителей. Рассказываем о разработках будущего, которые тестируются на дорогах сегодня.

Автомобили с функцией автопилота

Последние 5 лет все ведущие мировые автопроизводители разрабатывают автономные автомобили. Ford представил концепт-кар, способный самостоятельно парковаться. Audi, BMW, Nissan, Honda, GM и Mercedes регулярно отчитываются о том, что их прототипы беспилотных авто проделывают в рамках тестирования тысячи миль. Volvo показала в Гетеборге свою модель, которая благодаря датчикам, GPS и другим технологиям практически исключает попадание в ДТП. Недавно и Toyota объявила о вступлении в ряды разработчиков «селф-драйвинг» авто, а Tesla Motors сделала громкое обещание, что покажет свой первый «беспилотник» через три года.

Одним из лидеров отрасли считается Google. Система компании использует информацию, собранную сервисом Google Street View, видеокамеры, датчик LIDAR, установленный на крыше, радары в передней части авто и датчик, подключенный к одному из задних колёс.

демонстрация работы датчика lidar, который используется в системе автомобилей google

Большинство компаний говорят, что для автолюбителей такие авто станут доступными к 2020 году. Что изменится с их появлением? Прежде всего, роботизированные машины будут спасать жизни. Компьютер, сменивший за рулём человека, сможет одновременно отслеживать все объекты на дороге и мгновенно реагировать на аварийные ситуации. Но готовы ли люди полностью доверить контроль машине?

Брайан Реймер

Эксперт по транспорту из Массачусетского технологического института

«Люди могут смириться и справиться с людьми, которые делают ошибки, но мы не умеем мириться с ошибками роботов, — сказал эксперт по транспорту Брайан Реймер из Массачусетского технологического института. — Сколько людей согласились бы попасть на самолёт без пилота, даже если известно, что половину времени пилоты сидят в кабине без дела, просто наблюдая за автоматикой?»

То, что водитель-компьютер безопаснее водителя-человека, должно быть доказано в тысячах инстанций, прежде чем законодатели дадут полную свободу транспорту на автопилоте. На данный момент подобные автомобили разрешено тестировать на дорогах общего пользования законодательством Японии и трёх штатов США (Калифорнии, Флориды и Невады). Ожидается, что до конца года в этом списке окажется и Великобритания.

 

Кузовные панели, накапливающие энергию

Exxon Mobil прогнозирует, что к 2040 году половина всех новых автомобилей, которые сойдут с конвейера, будут гибридными. Однако у гибридных авто есть одна проблема: аккумуляторы, энергия которых используется для работы электродвигателя, очень громоздкие и тяжёлые, даже при учёте нынешнего развития литий-ионных батарей. 

В Европе группа из девяти автопроизводителей в настоящее время испытывает кузовные панели, которые могут накапливать энергию и заряд быстрее, чем обычные батареи. Они изготавливаются из полимерного углеродного волокна и смолы, и они прочные, но гибкие. Благодаря разработке вес автомобилей может снизиться на 15 %.

 

Смарт-часы Nissan

С помощью «умных» часов Nismo Watch водитель сможет получать оперативную сводку о функционировании автомобиля, следить за состоянием своего здоровья (в частности, получать данные о сердечном ритме и температуре тела) и читать обновления из соцсетей. В настоящее время представлены лишь в качестве концептуальной модели. И пока неизвестно, когда эти часы появятся на рынке и появятся ли вообще. Однако формат часов выглядит достаточно интересным. Пока же можно лишь посмотреть ролик про Nismo Watch.

Хед-ап-дисплеи (HUD) и дополненная реальность

Эта технология, первоначально разработанная для военной авиации, позволяет проецировать навигационно-пилотажную и прочую важную информацию на лобовом стекле реактивных истребителей и вертолётов. Однако последнее время система всё чаще находит применение в автомобилестроении. Индикация на стекле главным образом позволяет водителю не отрывать взгляда от дороги и не отвлекаться на показания приборной панели. На данный момент около 2 % автомобилей уже оснащены подобной технологией (пока на лобовом стекле в лучшем случае скромно отображаются показатели скорости в виде монохромных цифр).

КОмпания представила ролик, в котором сотрудник BMW использует очки наподобие Google Glass, чтобы изучить двигатель, определить, какие детали должны быть заменены, после чего даёт пошаговую инструкцию о том, как это исправить

Ожидается, что к 2020 году серийные автомобили будут оборудовать полноцветными хед-ап-системами высокого разрешения, позволяющими контролировать характеристики движения и все показатели текущего состояния систем машины. Не за горами также и день, когда на стекло будет проецироваться «дополненная реальность» с подробной навигационной информацией, номерами домов, названиями улиц и стрелками, подсказывающими, куда нужно повернуть и какой полосы стоит придерживаться. Этот же дисплей можно будет использовать для работы в интернете и просмотра фильмов и прочих развлечений, однако только в том случае, если машина никуда не движется. Подобную систему уже представил ряд компаний: Harman Interactive и BMW. Последние также предлагают использовать дополненную реальность автомеханикам. Компания представила ролик, в котором сотрудник BMW использует подобие Google Glass, чтобы изучить двигатель, определить, какие детали должны быть заменены, после чего даёт пошаговую инструкцию о том, как это исправить.

Дополненная реальность также может использоваться и пассажирами авто. Toyota представила концепт системы, позволяющей при помощи сенсорного экрана приближать объекты за пределами автомобиля, идентифицировать их, а также оценивать расстояние до объектов.

Безвоздушные шины

Корпорация Bridgestone разработала не пневматические (безвоздушные) шины, которые имеют большие шансы стать экологичной альтернативой обычным шинам. Специфическая конструкция шин, изготовленных из термопластической смолы, позволяет поддерживать вес автомобиля благодаря изогнутым спицам.

Умные фары

Вождение в дождь или в снег в темное время суток бывает затруднительно не только из-за мокрой и скользкой дороги, но и потому что фары автомобиля освещают капли или снежинки вместо дороги. Исследователи из университета Карнеги-Меллон разработали систему фар, сочетающую камеру, проектор, разделительную призму и процессор, которая чудесным образом уменьшает количество капель в поле зрения водителя. Камера обнаруживает капли, процессор определяет их будущее расположение, проектор в свою очередь «обходит» частицы, освещая только то, что находится за ними. При этом весь процесс занимает около 13 миллисекунд.

Инженеры BMW разработали лазерные фары, которые в 1 000 раз ярче диодных (сейчас используется лишь половина яркости для снижения потребления электроэнергии), а также систему, подсвечивающую пешеходов на пути машины. Прожекторы Dynamic LightSpot встраиваются вместо противотуманок и приводятся в движение системой, аналогичной адаптивному освещению поворотов. Используя инфракрасные сенсоры и камеры, система распознаёт человека по температуре тела и силуэту и подсвечивает его одним лучом. Благодаря тому, что прожектора два, система может вести световые лучи за двумя пешеходами одновременно.

У всех на устах в последнее время тема управления автомобилем жестами. Конечно, до того, чтобы рулить, махая руками в воздухе, пока не дошло, но вот открыть окно или включить подогрев, не прикасаясь к приборной панели, — уже вполне реально.

Минувшим летом Microsoft подала патент на управление смартфоном в авто жестами, которые будут распознаваться с помощью лицевой камеры. Так, ладонь, приложенная к уху, сделает звук громче, палец у губ — тише, а палец на  подбородке вызовет строку поиска.

Google зарегистрировала технологию, позволяющую жестами управлять вспомогательными системами автомобиля. Например, движением открытой ладонью вниз можно открыть окно, а движением пальца вправо и влево — сменить радиостанцию на приёмнике.

Hyundai в начале года представила свой концепт-кар HCD-14, с «умной» начинкой, интегрированным управлением взглядом и жестами. Машина имеет хед-ап-дисплей (об этом ниже), цифровую приборную панель и пару камер на руле, которые следят за глазами водителя. Как только он бросает взгляд на климат-контроль, активацию мобильного телефона или панель инфотеймента, компьютер активирует соответствующую опцию, после чего водитель жестами (поднимая и опуская руку, указывая пальцем, вращая им по часовой и против часовой стрелки) может регулировать температуру в салоне, скролить лист контактов и листать страницы браузера.

 

Подушка безопасности, останавливающая машину до аварии

С тех пор как автомобили стали оснащать первыми подушками безопасности, они стали «размножаться»: появились боковые подушки безопасности, коленные подушки безопасности, подушки безопасности в ремнях безопасности и т. д. Mercedes работает над новой подушкой безопасности, которая разворачивается из-под днища автомобиля и способна остановить его до аварии, когда датчики определяют неизбежность удара. Надувающийся «мешок» имеет специальное покрытие, обеспечивающее сильное сцепление с дорожным покрытием. Такая подушка способна поднять автомобиль на 8 см.

 

Разработка Apple 

В список своих продуктов Apple не особо стремится добавить iCar, но от сотрудничества с другими компаниями не отказывается. Так, этой весной на автосалоне в Шанхае был представлен их совместный продукт с компанией Volkswagen — iBeetle, первый автомобиль, при производстве интегрированный с мобильным устройством. В автомобиле существует специальная станция под iPhone, с помощью которого можно управлять основными процессами во время поездки — начиная с музыки и заканчивая маршрутом, рассчитанным специально для экономии времени или топлива, в зависимости от ваших предпочтений. Модель для iPhone 5 пока что только ожидается.

Автомобили, которые общаются друг с другом

Производители автомобилей и правительство США занимаются развитием технологий, которые позволили бы в будущем автомобилям «общаться» друг с другом — передавать и принимать информацию о местонахождении, скорости и направлении, чтобы сохранять безопасное расстояние.

Представьте себе, вы приближаетесь к перекрёстку в то время, как другой автомобиль стоит на красный свет. Вы не видите его, но ваш автомобиль получает сигнал, что другая машина находится непосредственно на вашем пути и предупреждает вас о возможном столкновении или даже активизирует тормоз во избежание аварии. Подобная технология получила название V2V (Vehicle-to-Vehicle) и в настоящее время тестируется специалистами Ford. Параллельно ведётся работа над другой технологией — V2I (vehicle-to-infrastructure), которая позволяет автомобилям «общаться» с дорожными знаками и светофорами.

 

Гирофобные окна

Kia Cadenza 2014 года является одним из первых автомобилей с гидрофобными окнами, которые обработаны особым составом, отталкивающим воду. По заявлениям производителя, стёкла автомобиля не запотевают, а также обеспечивают отличную видимость в дождливую погоду.

фотографии  via nissannews.com & via shutterstock.com

www.lookatme.ru


Смотрите также