+7(980)249-22-27
Кузовной ремонт автомобиля
Покраска в камере, полировка
Автозапчасти на заказЧто такое шпг двигателя
Ремонт и Доработка» на DRIVE2
Этот пост о том, как я облегчил ШПГ своего двигателя.(Передний привод, 1600куб., калино коленвал, шатун — 121мм, низкий блок).
Делалось это совместно с предыдущим ремонтом ГБЦ (замена направляющих клапанов).
И так, напомню, я ремонтировал ГБЦ (естественно ее снял). Так как мой двигатель часто испытывает сильные нагрузки (высокие обороты двигателя до 8300 об/мин) на местных покатушках, захотел я посмотреть как себя чувствуют поршни (напомню поршни ТРТ харьковские)… Снял поддон, вынул поршень с шатуном 4-го цилиндра (почему 4-го, потому что он самый теплонагруженный). И что я вижу – да ничего особенного, поршень и кольца в идеальном состоянии … Снимаю кольца, мерю зазор поршень цилиндр – он выходит 0,05 мм (напомню под эти поршни, когда я растачивал блок, я просил чтоб сделали зазор 0,04 мм). Тоисть, все отлично, можно собирать все обратно…
Но не тут то было, я ж не могу так просто собрать все обратно, тот кто меня знает – подтвердит!
Случайно увидев на сайте завода поршней «Автрамат», про их поршни 21124 новой разработки, которые весят всего 315 г (против моих тежелых ТРТ, которые весят 360 г), а чтоб их засунуть в мой низкий блок, их нужно еще будет торцануть на 2 мм, и они выйдут еще легче… Решено покупаю эти поршни (стоили 260 грн).
Пятдесят раз их промеряю, делаю чертеж, и отдаю их токарю на доработку – торцовка + выборка лужи в днище (под нужную мне степень сжатия – 10,5). Лужу сделал такой интересной конструкции – так как по центру днища поршня его толщина меньше чем по краям. Минимальная толщина днища получилась приблизительно 4 мм. Стоимость работы токаря 150 грн.
Вот, что вышло. Вес поршня 245г, почти как ковка + меньше на 125г чем мои предыдущее ТРТ.
Собрал все на место: шатунные вкладыши, поршневые кольца, пальцы оставил естественно старые.
И так, двигатель прошел так называемую обкатку, и уже наваливаю! Новые поршни держатся, и надеюсь, что долго продержатся. Если поршня разлетятся – то я обязательно напишу! Но думаю они выдержат, так как я их уже нехило проверил, «3-и раза подряд первые 3-и передачи раскручивал до отсечки» — Все держится!
История реактивного двигателя
Прекурсоры [править]
Реактивные двигатели датируются изобретением эолипиля около 150 г. до н.э. В этом устройстве использовалась энергия пара, направляемая через два сопла, для того, чтобы сфера быстро вращалась вокруг своей оси. [1] Насколько известно, он не использовался для подачи механической энергии, и потенциальные практические применения этого изобретения не были признаны. Это просто считалось любопытством.
Archytas, основатель математической механики, как описано в трудах Авла Геллиуса спустя пять веков после него, был известен тем, что спроектировал и построил первое искусственное самоходное летающее устройство.Это устройство представляло собой модель в форме птицы, приводимую в движение струей того, что, вероятно, было паром, которое, как говорят, фактически пролетело около 200 метров.
Османская империя Лагари Хасан Челеби, как говорят, взлетел в 1633 году с ракетой в форме конуса, а затем с крыльями совершил успешную посадку, завоевав позицию в Османской армии. Однако по сути это был трюк. Проблема заключалась в том, что ракеты просто слишком неэффективны на низких скоростях, чтобы быть полезными для авиации общего назначения.
Первый рабочий пульс был запатентован в 1906 году русским инженером В.В. Караводин, который закончил рабочую модель в 1907 году. Французский изобретатель Жорж Марконне запатентовал свой бесклапанный импульсный двигатель в 1908 году, а Рамон Казанова в Риполле, Испания, запатентовал импульсный двигатель в Барселоне в 1917 году, построив один из них в 1913 году. Роберт Годдард изобрел импульсный двигатель в 1931 году и продемонстрировал его на реактивный велосипед. [2] Инженер Пол Шмидт впервые разработал более эффективную конструкцию, основанную на модификации впускных клапанов (или заслонок), и заслужил государственную поддержку Министерства авиации Германии в 1933 году. [3]
Рамон Казанова и импульсный двигатель, который он сконструировал и запатентовал в 1917 годуНекоторые ранние попытки создания воздушно-реактивных двигателей были гибридными, в которых внешний источник энергии сначала сжимал воздух, который затем смешивался с топливом и сжигался для реактивной тяги. В одной из таких систем, названной Secondo Campini термоструйным двигателем , но чаще - моторным, воздух сжимался вентилятором, приводимым в движение обычным поршневым двигателем. Примеры включают в себя Caproni Campini N.1 и японский двигатель Tsu-11, предназначенный для питания самолетов "Ока камикадзе" в конце Второй мировой войны. Ни один из них не был полностью успешным, и CC.2 оказался медленнее, чем тот же дизайн с традиционной комбинацией двигателя и пропеллера.
В 1913 году французский авиационно-космический инженер Рене Лорин запатентовал конструкцию первого в мире ПВР, но не было возможности разработать работающий прототип, поскольку ни один из существующих самолетов не мог достичь достаточной скорости, чтобы он мог работать, и поэтому концепция оставалась теоретической.
Инженеры в 1930-х годах поняли, что максимальная производительность поршневых двигателей была ограничена, [4] из-за того, что эффективность движителей снизилась, когда кончики лезвий приблизились к скорости звука. Чтобы рабочие характеристики двигателя выходили за пределы этого барьера, необходимо было бы найти способ радикально улучшить конструкцию поршневого двигателя или разработать совершенно новый тип силовой установки. Газотурбинные двигатели, обычно называемые «реактивными» двигателями, могли бы сделать это.
Немецкий патент Альберта Фоно на реактивные двигатели (январь 1928 г. - выдан в 1932 г.).Третья иллюстрация - турбореактивныйКлючом к практическому реактивному двигателю была газовая турбина, используемая для извлечения энергии из самого двигателя для привода компрессора. Газовая турбина не была идеей, разработанной в 1930-х годах: патент на стационарную турбину был выдан Джону Барберу в Англии в 1791 году. Первая газовая турбина, которая успешно работала автономно, была построена в 1903 году норвежским инженером Агидиусом Эллингом. Ограничения в конструкции и практическом проектировании и металлургии не позволили таким двигателям дойти до производства.Основными проблемами были безопасность, надежность, вес и, особенно, длительная эксплуатация.
В Венгрии Альберт Фоно в 1915 году разработал решение для увеличения дальности стрельбы артиллерии, включив в себя снаряд, запускаемый из оружия, который должен был быть объединен с двигателем прямоточного двигателя. Это должно было сделать возможным получение дальнего радиуса действия с низкими начальными скоростями дульного среза, что позволяло запускать тяжелые снаряды из относительно легких орудий. Фоно представил свое изобретение Австро-Венгерской армии, но предложение было отклонено.В 1928 году он подал заявку на получение немецкого патента на самолет, приводимый в действие сверхзвуковым реактивным двигателем, и он был присужден в 1932 году. [5] [6] [7]
Первый патент на использование газовой турбины для питания Самолет был подан в 1921 году французом Максимом Гийомом. [8] Его двигатель представлял собой турбореактивный двигатель с осевым потоком.
В 1923 году Эдгар Бакингем из Национального бюро стандартов США опубликовал отчет [9] , в котором выражается скептицизм в отношении того, что реактивные двигатели будут экономически конкурентоспособны с воздушными судами, эксплуатируемыми на винтах, на малых высотах и воздушными скоростями периода: «там в настоящее время не представляется какой-либо перспективой, независимо от того, какие реактивные двигатели того типа, который здесь рассматривается, будут иметь практическую ценность, даже для военных целей."
Вместо этого к 1930-м годам поршневой двигатель во многих его различных формах (вращающийся и статический радиальный, с воздушным и жидкостным охлаждением) был единственным типом силовой установки, доступной для авиастроителей. Это было приемлемо до тех пор, пока требовались только низкоэффективные самолеты, и действительно все, что было доступно.
до Второй мировой войны [править]
В 1928 году курсант RAF College Cranwell [10] Фрэнк Уиттл официально представил свои идеи по созданию турбореактивного двигателя своему начальству.В октябре 1929 года он развил свои идеи дальше. [11] 16 января 1930 года в Англии Уиттл представил свой первый патент (выданный в 1932 году). [12] В патенте описан двухступенчатый осевой компрессор, питающий односторонний центробежный компрессор. Практические осевые компрессоры стали возможными благодаря идеям А.А. Гриффит в оригинальной статье 1926 года («Аэродинамическая теория конструкции турбины»). Позднее Уиттл сконцентрируется только на более простом центробежном компрессоре по ряду практических соображений.Свой первый двигатель Уиттл работал в апреле 1937 года. Он работал на жидком топливе и содержал автономный топливный насос. Команда Уиттла испытывала почти панику, когда двигатель не останавливался, ускоряясь даже после выключения топлива. Оказалось, что топливо просочилось в двигатель и скопилось в бассейнах.
Heinkel He 178, первый в мире самолет, который летал исключительно на турбореактивных двигателях.В 1935 году Ханс фон Охайн начал работать над аналогичным проектом в Германии, и часто утверждают, что он не знал о работе Уиттла. [13] Охайн сказал, что он не читал патент Уиттла, и Уиттл поверил ему (Фрэнк Уиттл, 1907–1996). Однако патент Уиттла был в немецких библиотеках, и у сына Уиттла были подозрения, что Охайн читал или слышал о нем. [14]
Спустя годы фон Охайн в своей биографии [15] признал, что это так. Автор Маргарет Коннер заявляет: «Патентный поверенный Охина столкнулся с патентом Уиттла в те годы, когда разрабатывались патенты фон Охайна».Сам фон Охайн цитируется как « Мы чувствовали, что это выглядело как патент на идею», «Мы думали, что над этим серьезно не работали». Поскольку патент Ohain не был подан до 1935 года, это признание ясно показывает, что он прочитал патент Уиттла и даже критиковал его в некоторых деталях до подачи своего собственного патента и примерно за 2 года до запуска собственного двигателя.
VON OHAIN: «Наши патентные претензии пришлось сузить по сравнению с заявками Уиттла, потому что Уиттл показал определенные вещи.« » Когда я увидел патент Уиттла, я был почти уверен, что он как-то связан с комбинациями всасывания пограничного слоя. У него был двухпоточный компрессор с радиальным потоком с двумя входами, который выглядел чудовищно с точки зрения двигателя. Его изменение потока показалось нам нежелательным, но оказалось, что оно не так уж и плохо, хотя и привело к небольшим проблемам с нестабильностью ».
Его первое устройство было строго экспериментальным и могло работать только от внешнего источника, но он смог продемонстрировать основную концепцию.Затем Ohain был представлен Эрнсту Хейнкелю, одному из крупнейших авиастроителей того времени, который сразу же увидел перспективу разработки. Heinkel недавно приобрел компанию по производству двигателей Hirth, и там были основаны Ohain и его мастер-механик Макс Хан как новое подразделение компании Hirth. У них был первый центробежный двигатель HeS 1, работающий к сентябрю 1937 года. В отличие от конструкции Уиттла, Охайн использовал водород в качестве топлива, подаваемого под внешним давлением. Их последующие разработки привели к тому, что HeS 3 на бензине мощностью 1100 фунтов (5 кН) был установлен на простом и компактном корпусе Heinkel He 178 и вылетел Эрихом Варцицем ранним утром 27 августа 1939 года с аэродрома Росток-Мариенехе, впечатляюще короткое время для развития.He 178 был первым в мире самолетом с турбореактивным двигателем. [16]
Первым в мире турбовинтовым двигателем был Jendrassik Cs-1, разработанный венгерским инженером-механиком Георгием Йендрассиком. Он был изготовлен и испытан на заводе Ganz в Будапеште между 1938 и 1942 годами. Его планировалось установить на двухмоторный разведывательный бомбардировщик Varga RMI-1 X / H, разработанный Ласло Варга в 1940 году, но программа была отменена. Jendrassik также разработал небольшой турбовинтовой двигатель мощностью 75 кВт в 1937 году.
Двигатель Уиттла начал казаться полезным, а его Power Jets Ltd. начали получать деньги Министерства авиации. В 1941 году летательный вариант двигателя под названием W.1 , способный выдерживать тягу в 1000 фунтов-силы (4 кН), был установлен на планер Gloster E28 / 39, специально построенный для него, и впервые вылетел 15 мая 1941 года на ВВС Крануэлл.
Изображение раннего центробежного двигателя (DH Goblin II), на котором показаны его внутренние компоненты.Британский конструктор авиационных двигателей Фрэнк Хэлфорд, работающий на основе идей Уиттла, разработал «прямую» версию центробежной струи; его дизайном стал де Хэвилленд Гоблин.
Одна из проблем этих двух ранних конструкций, которые называются двигателями с центробежным потоком , заключалась в том, что компрессор работал, ускоряя воздух наружу от центрального воздухозаборника к внешней периферии двигателя, где воздух затем сжимался установка расходящегося воздуховода, преобразующая его скорость в давление. Преимущество этой конструкции состояло в том, что она была уже хорошо понята, была реализована в центробежных нагнетателях, а затем широко использовалась в поршневых двигателях.Однако, учитывая ранние технологические ограничения на частоту вращения вала двигателя, компрессор должен был иметь очень большой диаметр для получения необходимой мощности. Это означало, что двигатели имели большую лобовую площадь, что делало его менее полезным в качестве силовой установки самолета из-за сопротивления. Еще одним недостатком более ранних конструкций Уиттла было то, что воздушный поток возвращался через секцию сгорания и снова в турбину и выхлопную трубу, что увеличивало сложность и снижало эффективность. Тем не менее, у этих типов двигателей были основные преимущества: легкий вес, простота и надежность, и разработка быстро перешла к практичным летным конструкциям.
Вырез двигателя Junkers Jumo 004.Австриец Ансельм Франц из подразделения двигателей Junkers ( Junkers Motoren или Jumo ) решил эти проблемы с введением компрессора осевого потока. По сути, это турбина задним ходом. Воздух, поступающий в передней части двигателя, направляется к задней части двигателя через ступень вентилятора (сходящиеся каналы), где он раздавливается против набора невращающихся лопастей, называемых статорами (расходящиеся каналы).Этот процесс далеко не такой мощный, как центробежный компрессор, поэтому некоторые из этих пар вентиляторов и статоров расположены последовательно, чтобы получить необходимое сжатие. Даже при всей дополнительной сложности полученный двигатель имеет гораздо меньший диаметр и, следовательно, более аэродинамический. Jumo был присвоен следующий номер двигателя в последовательности нумерации RLM, 4, и результатом стал двигатель Jumo 004. После того, как были решены многие меньшие технические трудности, массовое производство этого двигателя началось в 1944 году в качестве силовой установки для первого в мире реактивного истребителя, Messerschmitt Me 262 (а позже и первого в мире реактивного бомбардировщика, Arado Ar 234).Задержка работоспособности двигателя была вызвана множеством причин, из-за которых истребитель прибыл слишком поздно, чтобы оказать решающее влияние на положение Германии во Второй мировой войне. Тем не менее, он запомнится как первое использование реактивных двигателей в эксплуатации.
Фирма авиационных силовых установок Heinkel-Hirth также попыталась создать более мощный турбореактивный двигатель Heinkel HeS 011 с почти 3000 фунтов тяги на полную мощность, очень поздно в войне, чтобы улучшить параметры тяги, доступные для новых немецких военных реактивных самолетов. проекты, а также для улучшения производительности существующих конструкций.В нем использовалась уникальная «диагональная» секция компрессора, в которой сочетались особенности компоновки центробежного и осевого компрессоров для турбореактивных силовых установок, но она оставалась на испытательном стенде, и было выпущено всего около девятнадцати примеров.
В Великобритании их первый двигатель с осевым потоком, Metrovick F.2, работал в 1941 году и впервые был запущен в 1943 году. Несмотря на то, что в то время он был более мощным, чем центробежные конструкции, министерство сочло его сложность и ненадежность недостатком в военное время. Работа в Metrovick привела к созданию двигателя Armstrong Siddeley Sapphire, который будет построен в США как J65.
После Второй мировой войны [править]
После окончания войны немецкие реактивные самолеты и реактивные двигатели были всесторонне изучены победоносными союзниками и способствовали работе над ранним советским (см. Архип Люлька) и американскими реактивными истребителями. Наследие двигателя с осевым потоком проявляется в том факте, что практически все реактивные двигатели на самолетах с неподвижным крылом были вдохновлены этой конструкцией.
Центробежные двигатели улучшены с момента их появления. С улучшением технологии подшипников частота вращения двигателя была увеличена, что значительно уменьшило диаметр центробежного компрессора.Небольшая длина двигателя остается преимуществом этой конструкции, особенно для использования в вертолетах, где общий размер более важен, чем фронтальная площадь. Кроме того, поскольку их компоненты двигателя более прочные, они менее подвержены повреждению посторонними предметами, чем двигатели компрессоров с осевым потоком.
Хотя немецкие конструкции были более совершенными в аэродинамическом отношении, сочетание простоты и отсутствия необходимых редких металлов для необходимой современной металлургии (например, вольфрама, хрома и титана) для компонентов с высоким напряжением, таких как лопатки турбин и подшипники и т. Д.Это означало, что немецкие двигатели, произведенные позднее, имели короткий срок службы и должны были быть заменены через 10–25 часов. Британские двигатели также широко производились по лицензии в США (см. «Миссия Тизера») и продавались Советской России, которая производила обратный инжиниринг, а Nene продолжал приводить в действие знаменитый МиГ-15. Американские и советские конструкции, независимые типы осевого потока, по большей части, стремились достичь превосходных характеристик до 1960-х годов, хотя General Electric J47 обеспечивал превосходное обслуживание в F-86 Sabre в 1950-х годах.
К 1950-м годам реактивный двигатель был почти универсальным в боевых самолетах, за исключением грузовых, вспомогательных и других специальных типов. К этому моменту некоторые из британских проектов уже были очищены для гражданского использования и появились на ранних моделях, таких как de Havilland Comet и Avro Canada Jetliner. К 1960-м годам все большие гражданские самолеты также имели реактивный двигатель, в результате чего поршневой двигатель выполнял такие недорогие нишевые функции, как грузовые полеты.
Непрекращающиеся улучшения в турбовинтовом двигателе полностью вытолкнули поршневой двигатель (двигатель внутреннего сгорания) из основного потока, оставляя его обслуживающему только самые маленькие конструкции авиации общего назначения и некоторые из них используются в беспилотных летательных аппаратах.Восхождение реактивного двигателя к почти универсальному использованию в самолетах заняло менее двадцати лет.
Однако история еще не закончилась, так как эффективность турбореактивных двигателей была все же несколько хуже, чем у поршневых двигателей, но к 1970-м годам с появлением реактивных двигателей с большим байпасом это нововведение не было предвидено такими ранними комментаторами, как Эдгар. Бакингем, на высоких скоростях и больших высотах, которые казались им абсурдными, только тогда топливная эффективность, наконец, превысила эффективность лучших поршневых и винтовых двигателей, [17] и мечту о быстрых, безопасных, экономичных путешествиях по всему миру, наконец Прибыл, и их суровый, если это хорошо обосновано на то время, предсказания, что реактивные двигатели никогда не будут много, были убиты навсегда. "ч20-3". Hq.nasa.gov. Получено 2010-03-26. ,Двигатель
- Википедия
Анимация, демонстрирующая четыре стадии цикла четырехтактного бензинового двигателя внутреннего сгорания:- Индукция (Топливо входит в состав)
- Компрессия
- Зажигание (Топливо сожжено)
- Эмиссия (выхлопной газ)
машина, которая преобразует одну форму энергии в механическую энергию
Двигатель , или , двигатель - это машина, предназначенная для преобразования одной формы энергии в механическую. [1] [2] Тепловые двигатели, как и двигатель внутреннего сгорания, сжигают топливо для создания тепла, которое затем используется для работы. Электродвигатели преобразуют электрическую энергию в механическое движение, пневматические моторы используют сжатый воздух, а заводные моторы в игрушечных игрушках используют упругую энергию. В биологических системах молекулярные двигатели, такие как миозины в мышцах, используют химическую энергию для создания сил и, в конечном итоге, движения.
Терминология [править]
Слово двигатель происходит от древнеанглийского двигателя , от латинского ingenium - корень слова гениального .Доиндустриальное оружие войны, такое как катапульты, требучеты и тараны, называлось осадных орудий , и знание того, как их создавать, часто считалось военной тайной. Слово джин , как в хлопок джин , является сокращением от двигатель . Большинство механических устройств, изобретенных во время промышленной революции, были описаны как двигатели - паровой двигатель является ярким примером. Однако оригинальные паровые двигатели, такие как Томас Савери, были не механическими, а насосами.Таким образом, пожарная машина в своем первоначальном виде была просто водяным насосом, при этом двигатель доставлялся в огонь лошадьми. [3]
В современном использовании термин «двигатель » обычно описывает устройства, такие как паровые двигатели и двигатели внутреннего сгорания, которые сжигают или иным образом потребляют топливо для выполнения механической работы, прикладывая крутящий момент или линейную силу (обычно в форме тяги). Устройства, преобразующие тепловую энергию в движение, обычно называют просто двигателями . [4] Примеры двигателей, которые создают крутящий момент, включают известные автомобильные бензиновые и дизельные двигатели, а также турбовалы. Примеры двигателей, которые производят тягу, включают турбовентиляторы и ракеты.
Когда был изобретен двигатель внутреннего сгорания, термин «двигатель » первоначально использовался для отличия его от парового двигателя, который в то время широко использовался для питания локомотивов и других транспортных средств, таких как паровые катки. Термин двигателя происходит от латинского глагола moto , который означает приводить в движение или поддерживать движение.Таким образом, мотор - это устройство, которое передает движение.
Двигатель и двигатель являются взаимозаменяемыми на стандартном английском языке. [5] В некоторых технических жаргонах два слова имеют разные значения, в которых двигатель - это устройство, которое сжигает или иным образом потребляет топливо, изменяя свой химический состав, а двигатель - это устройство, приводимое в действие электричеством, воздухом или гидравлическое давление, которое не меняет химический состав своего источника энергии. [6] [7] Однако в ракетостроении используется термин ракетный двигатель, хотя они потребляют топливо.
Тепловой двигатель также может служить первичным двигателем - компонентом, который преобразует поток или изменения давления жидкости в механическую энергию. [8] Автомобиль, приводимый в действие двигателем внутреннего сгорания, может использовать различные двигатели и насосы, но в конечном итоге все такие устройства получают свою мощность от двигателя. Другой способ взглянуть на это состоит в том, что двигатель получает энергию от внешнего источника, а затем преобразует ее в механическую энергию, в то время как двигатель создает энергию от давления (получаемого непосредственно от взрывной силы сгорания или другой химической реакции, или вторично от действие некоторой такой силы на другие вещества, такие как воздух, вода или пар). [9]
История [править]
Античность [править]
Простые машины, такие как дубинка и весло (примеры рычага), являются доисторическими. Более сложные двигатели, использующие энергию человека, животных, воду, ветер и даже энергию пара, уходят в глубь древности. Человеческая сила была сосредоточена на использовании простых двигателей, таких как лебедка-кабестан, лебедка или беговая дорожка, а также на веревках, шкивах и механизмах блокировки и захвата; эта сила передавалась обычно с умноженными силами и уменьшенной скоростью.Они использовались в кранах и на кораблях в Древней Греции, а также в шахтах, водяных насосах и осадных машинах в Древнем Риме. Авторы тех времен, включая Витрувия, Фронтина и Плиния Старшего, рассматривают эти двигатели как обычное дело, поэтому их изобретение может быть более древним. К 1-му веку нашей эры крупный рогатый скот и лошади использовались на мельницах, приводя в движение машины, подобные тем, которые приводились в действие людьми в более ранние времена.
По словам Страбона, водная мельница была построена в Каберии, в королевстве Митридата, в 1 веке до нашей эры.Использование водяных колес в мельницах распространилось по всей Римской империи в течение следующих нескольких веков. Некоторые были довольно сложными, с акведуками, дамбами и шлюзами для поддержания и направления воды, наряду с системами зубчатых колес или зубчатых колес из дерева и металла для регулирования скорости вращения. Более сложные небольшие устройства, такие как механизм Antikythera, использовали сложные цепочки передач и циферблатов, чтобы действовать как календари или предсказывать астрономические события. В стихотворении Авсония в 4 веке нашей эры он упоминает о камнерезной пиле, приводимой в движение водой.Героя Александрии приписывают многим таким ветряным и паровым машинам в 1-м веке нашей эры, включая Aeolipile и торговый автомат, часто эти машины ассоциировались с поклонением, такие как анимированные алтари и автоматизированные двери храма.
Средневековье [править]
Средневековые мусульманские инженеры использовали шестерни в мельницах и водоподъемных машинах и использовали плотины в качестве источника воды, чтобы обеспечить дополнительную мощность для водяных мельниц и водоподъемных машин. [10] В средневековом исламском мире такие достижения позволили механизировать многие производственные задачи, ранее выполнявшиеся с помощью ручного труда.
В 1206 году аль-Джазари использовал систему шатунов для двух своих водоподъемных машин. Элементарное паротурбинное устройство было описано Таки аль-Дином [11] в 1551 году и Джованни Бранкой [12] в 1629 году. [13]
В 13 веке твердотопливный ракетный двигатель был изобретен в Китай. Управляемый порохом, этот простейший двигатель внутреннего сгорания был неспособен обеспечить устойчивую мощность, но был полезен для приведения оружия в действие на высоких скоростях в направлении врагов в бою и для фейерверков.После изобретения это новшество распространилось по всей Европе.
Промышленная революция [править]
Двигатель Boulton & Watt 1788 г.Паровая машина Watt была первым паровым двигателем, который использовал пар при давлении чуть выше атмосферного для привода поршня, чему способствовал частичный вакуум. Совершенствование конструкции парового двигателя Newcomen 1712 года, парового двигателя Watt, спорадически развивающегося с 1763 по 1775 год, стало большим шагом в развитии парового двигателя. Предлагая резкое повышение эффективности использования топлива, дизайн Джеймса Уотта стал синонимом паровых двигателей, во многом благодаря его деловому партнеру Мэтью Боултону.Это позволило быстро создать эффективные полуавтоматические заводы в ранее невообразимых масштабах в местах, где гидроэнергетика была недоступна. Дальнейшее развитие привело к появлению паровозов и значительному расширению железнодорожного транспорта.
Что касается поршневых двигателей внутреннего сгорания, они были испытаны во Франции в 1807 году де Ривазом и независимо друг от друга братьями Ниепсе. Теоретически они были разработаны Карно в 1824 году. [ требуется цитирование ] В 1853–57 годах Эудженио Барсанти и Феличе Маттеуччи изобрели и запатентовали двигатель, использующий принцип свободного поршня, который, возможно, был первым четырехтактным двигателем. [14]
Изобретение двигателя внутреннего сгорания, которое впоследствии было коммерчески успешным, было сделано в 1860 году Этьеном Ленуаром. [15]
В 1877 году цикл Отто был в состоянии дать намного более высокое отношение мощности к весу, чем паровые двигатели, и работал намного лучше для многих транспортных применений, таких как автомобили и самолеты.
Автомобили [править]
Первый коммерчески успешный автомобиль, созданный Карлом Бенцем, добавил интерес к легким и мощным двигателям.Легкий бензиновый двигатель внутреннего сгорания, работающий по четырехтактному циклу Отто, был наиболее успешным для легких автомобилей, в то время как более эффективный дизельный двигатель используется для грузовых автомобилей и автобусов. Однако в последние годы турбодизельные двигатели становятся все более популярными, особенно за пределами США, даже для довольно небольших автомобилей.
Горизонтально противоположные поршни [править]
В 1896 году Карлу Бенцу был выдан патент на конструкцию первого двигателя с горизонтально расположенными поршнями.Его конструкция создала двигатель, в котором соответствующие поршни движутся в горизонтальных цилиндрах и одновременно достигают верхней мертвой точки, таким образом автоматически балансируя друг друга в отношении их индивидуального импульса. Двигатели этой конструкции часто называют плоскими двигателями из-за их формы и низкого профиля. Они использовались в Volkswagen Beetle, Citroën 2CV, некоторых автомобилях Porsche и Subaru, многих мотоциклах BMW и Honda, а также двигателях воздушных винтов.
Продвижение [править]
Продолжение использования двигателя внутреннего сгорания для автомобилей отчасти связано с совершенствованием систем управления двигателем (бортовые компьютеры, обеспечивающие процессы управления двигателем, и впрыск топлива с электронным управлением).Принудительная подача воздуха за счет турбонаддува и наддува повышает выходную мощность и эффективность двигателя. Подобные изменения были применены к меньшим дизельным двигателям, давая им почти такие же характеристики мощности, что и бензиновые двигатели. Это особенно очевидно в связи с популярностью автомобилей с меньшим двигателем с дизельным двигателем в Европе. Большие дизельные двигатели все еще часто используются в грузовиках и тяжелой технике, хотя они требуют специальной обработки, недоступной на большинстве заводов. Дизельные двигатели производят более низкие выбросы углеводородов и CO
2, но с более высоким уровнем твердых частиц и NO
x , чем бензиновые двигатели. [16] Дизельные двигатели также на 40% более экономичны, чем сопоставимые бензиновые двигатели. [16]
Увеличение мощности [править]
В первой половине 20-го века наблюдалась тенденция увеличения мощности двигателя, особенно в моделях США. [требуется уточнение ] Изменения конструкции включали в себя все известные методы увеличения мощности двигателя, включая увеличение давления в цилиндрах для повышения эффективности, увеличение размеров двигателя и увеличение скорости, с которой двигатель производит работу.Более высокие силы и давления, создаваемые этими изменениями, создавали проблемы с вибрацией и размерами двигателя, что приводило к более жестким, более компактным двигателям с V-образным расположением цилиндров и противостоянием, заменяющим более длинные прямолинейные устройства.
Эффективность сгорания [править]
Принципы проектирования, которым отдают предпочтение в Европе, из-за экономических и других ограничений, таких как более мелкие и крутые дороги, ориентированы на автомобили меньшего размера и соответствуют принципам проектирования, сосредоточенным на повышении эффективности сгорания небольших двигателей.Это позволило получить более экономичные двигатели с более ранними четырехцилиндровыми двигателями мощностью 40 лошадиных сил (30 кВт) и шестицилиндровыми двигателями мощностью до 80 лошадиных сил (60 кВт) по сравнению с американскими двигателями V-8 большого объема с номинальной мощностью в диапазон от 250 до 350 л.с., некоторые даже более 400 л.с. (от 190 до 260 кВт). [требуется уточнение ] [необходимо цитирование ]
Конфигурация двигателя [править]
Раньше при разработке автомобильных двигателей производился гораздо больший ассортимент двигателей, чем обычно используется сегодня.Двигатели варьировались от 1 до 16 цилиндров с соответствующими различиями в общем размере, весе, объеме двигателя и отверстиях цилиндров. В большинстве моделей использовались четыре цилиндра и номинальная мощность от 19 до 120 л.с. (от 14 до 90 кВт). Было построено несколько трехцилиндровых двухтактных моделей, в то время как большинство двигателей имели прямые или рядные цилиндры. Было несколько моделей V-типа и горизонтально противоположных двух- и четырехцилиндровых моделей. Верхние распредвалы часто использовались.Меньшие двигатели обычно имели воздушное охлаждение и располагались в задней части автомобиля; коэффициенты сжатия были относительно низкими. В 1970-х и 1980-х годах возрос интерес к улучшению экономии топлива, что привело к возврату к меньшим размерам V-6 и четырехцилиндровым двигателям с пятью клапанами на цилиндр для повышения эффективности. Bugatti Veyron 16.4 работает с двигателем W16, что означает, что два расположения цилиндров V8 расположены рядом друг с другом, чтобы создать форму W, разделяющую один и тот же коленчатый вал.
Самый большой из когда-либо созданных двигателей внутреннего сгорания - это 14-цилиндровый 2-тактный дизельный двигатель с турбонаддувом Wärtsilä-Sulzer RTA96-C, который был спроектирован для оснащения Emma Mærsk , самого большого контейнеровоза в мире, когда его запускали в 2006.Этот двигатель имеет массу 2300 тонн, а при работе на скорости 102 об / мин (1,7 Гц) вырабатывает более 80 МВт и может использовать до 250 тонн топлива в день.
Двигатель можно отнести к категории в соответствии с двумя критериями: форма энергии, которую он принимает для создания движения, и тип движения, которое он выводит.
Тепловой двигатель [править]
Двигатель внутреннего сгорания [править]
Двигатели внутреннего сгорания - это тепловые двигатели, приводимые в движение теплом процесса сгорания.
Двигатель внутреннего сгорания [править]
Трехтактный двигатель внутреннего сгорания, работающий на угольном газеДвигатель внутреннего сгорания представляет собой двигатель, в котором сгорание топлива (обычно ископаемого топлива) происходит с окислителем (обычно воздухом) в камере сгорания.В двигателе внутреннего сгорания расширение газов высокой температуры и высокого давления, которые образуются в результате сгорания, непосредственно прикладывает усилие к компонентам двигателя, таким как поршни или лопатки турбины или сопло, и перемещая его на расстояние , генерирует механическую работу. [17] [18] [19] [20]
Двигатель внешнего сгорания [править]
Двигатель внешнего сгорания (двигатель ЕС) представляет собой тепловой двигатель, в котором внутренняя рабочая жидкость нагревается путем сгорания внешнего источника через стенку двигателя или теплообменник.Затем жидкость, расширяясь и воздействуя на механизм двигателя, производит движение и полезную работу. [21] Затем жидкость охлаждается, сжимается и используется повторно (замкнутый цикл) или (реже) сбрасывается, а холодная жидкость втягивается (воздушный двигатель открытого цикла).
«Сжигание» относится к сжиганию топлива с окислителем, для подачи тепла. Двигатели с аналогичной (или даже идентичной) конфигурацией и работой могут использовать подачу тепла из других источников, таких как ядерные, солнечные, геотермальные или экзотермические реакции, не связанные с горением; но тогда они строго не классифицируются как двигатели внешнего сгорания, а как внешние тепловые двигатели.
Рабочая жидкость может быть газом, как в двигателе Стирлинга, или паром, как в паровом двигателе, или органической жидкостью, такой как н-пентан, в цикле органического Ренкина. Жидкость может быть любого состава; газ является наиболее распространенным, хотя иногда используется даже однофазная жидкость. В случае парового двигателя жидкость меняет фазы между жидкостью и газом.
Воздухопроницаемые двигатели внутреннего сгорания [править]
Воздушно-реактивные двигатели внутреннего сгорания - это двигатели внутреннего сгорания, которые используют кислород в атмосферном воздухе для окисления («сжигания») топлива, а не для переноса окислителя, как в ракете.Теоретически, это должно привести к лучшему удельному импульсу, чем для ракетных двигателей.
Непрерывный поток воздуха проходит через дыхательный двигатель. Этот воздух сжимается, смешивается с топливом, воспламеняется и удаляется в качестве выхлопного газа.
- Примеры
Типичные воздушно-реактивные двигатели включают в себя:
- реактивный реактивный двигатель
- Турбовинтовой двигатель
Воздействие на окружающую среду [редактировать]
Работа двигателей обычно оказывает негативное влияние на качество воздуха и уровень окружающего звука.Все больше внимания уделяется характеристикам автомобильных систем, способствующих загрязнению. Это создало новый интерес к альтернативным источникам энергии и усовершенствованиям двигателя внутреннего сгорания. Хотя появилось несколько электромобилей с ограниченным производством на батарейках, они не оказались конкурентоспособными из-за затрат и эксплуатационных характеристик. [ цитирование необходимо ] В 21-м веке дизельный двигатель становится все более популярным среди автовладельцев.Тем не менее, бензиновый двигатель и дизельный двигатель, с их новыми устройствами контроля выбросов для улучшения характеристик выбросов, еще не подвергались значительным испытаниям. [ цитирование необходимо ] Ряд производителей представили гибридные двигатели, в основном с небольшим бензиновым двигателем в сочетании с электродвигателем и большим аккумуляторным блоком, но они также еще не достигли значительных успехов на рынке. бензиновых и дизельных двигателей.
Качество воздуха [редактировать]
Выхлопные газы двигателя с искровым зажиганием состоят из следующего: азот от 70 до 75% (по объему), водяной пар от 10 до 12%, диоксид углерода от 10 до 13.5%, водород от 0,5 до 2%, кислород от 0,2 до 2%, монооксид углерода: от 0,1 до 6%, несгоревшие углеводороды и продукты частичного окисления (например, альдегиды) от 0,5 до 1%, монооксид азота от 0,01 до 0,4%, закись азота <100 ч / млн. диоксид серы от 15 до 60 частей на миллион, следы других соединений, таких как присадки к топливу и смазочные материалы, а также соединения галогенов и металлов и другие частицы. [22] Окись углерода очень токсична и может вызвать отравление угарным газом, поэтому важно избегать скопления газа в замкнутом пространстве.Каталитические нейтрализаторы могут уменьшить токсичные выбросы, но не полностью устранить их. Кроме того, выбросы парниковых газов, главным образом углекислого газа, в результате широко распространенного использования двигателей в современном промышленно развитом мире способствуют глобальному парниковому эффекту - главной проблеме глобального потепления.
Негорючие тепловые двигатели [править]
Некоторые двигатели преобразуют тепло от не горючих процессов в механическую работу, например, атомная электростанция использует тепло от ядерной реакции для производства пара и приводит в движение паровой двигатель, или газовая турбина в ракетном двигателе может приводиться в действие путем разложения перекиси водорода.Помимо другого источника энергии, двигатель часто проектируется так же, как двигатель внутреннего или внешнего сгорания. Другая группа не горючих двигателей включает термоакустические тепловые двигатели (иногда называемые «двигателями ТА»), которые представляют собой термоакустические устройства, которые используют звуковые волны высокой амплитуды для накачки тепла из одного места в другое или, наоборот, используют разность тепла для создания звуковых волн высокой амплитуды. , В целом, термоакустические двигатели можно разделить на устройства со стоячей и бегущей волной. [23]
Нетепловой двигатель с химическим приводом [править]
Нетепловые двигатели обычно приводятся в действие химической реакцией, но не являются тепловыми двигателями. Примеры включают в себя:
Электродвигатель [править]
Электродвигатель использует электрическую энергию для производства механической энергии, обычно через взаимодействие магнитных полей и проводников с током. Обратный процесс, производящий электрическую энергию из механической энергии, осуществляется с помощью генератора или динамо.Тяговые двигатели, используемые на транспортных средствах, часто выполняют обе задачи. Электродвигатели могут работать как генераторы и наоборот, хотя это не всегда практично. Электродвигатели распространены повсеместно, и их можно найти в таких разнообразных применениях, как промышленные вентиляторы, воздуходувки и насосы, станки, бытовая техника, электроинструменты и дисководы. Они могут получать питание от постоянного тока (например, от портативного устройства с питанием от батареи или транспортного средства) или от переменного тока от центральной электрической распределительной сети.Самые маленькие моторы можно найти в электрических наручных часах. Средние двигатели с высокими стандартизированными размерами и характеристиками обеспечивают удобную механическую мощность для промышленного использования. Самые большие электродвигатели используются для приведения в движение больших судов и для таких целей, как трубопроводные компрессоры, с номинальной мощностью в тысячи киловатт. Электродвигатели могут быть классифицированы по источнику электроэнергии, по их внутренней конструкции и по их применению.
Физический принцип производства механической силы при взаимодействии электрического тока и магнитного поля был известен еще в 1821 году.Электродвигатели с возрастающей эффективностью были построены в течение 19-го века, но коммерческая эксплуатация электродвигателей в больших масштабах требовала эффективных электрических генераторов и электрических распределительных сетей.
Для сокращения потребления электроэнергии двигателями и связанными с ними углеродными следами различные регулирующие органы во многих странах ввели и внедрили законодательство, поощряющее производство и использование более эффективных электродвигателей.Хорошо сконструированный двигатель может преобразовывать более 90% входной энергии в полезную мощность в течение десятилетий. [24] Когда эффективность двигателя повышается даже на несколько процентных пунктов, экономия в киловатт-часах (и, следовательно, в стоимости) огромна. Эффективность электрической энергии типичного промышленного асинхронного двигателя может быть улучшена путем: 1) уменьшения электрических потерь в обмотках статора (например, путем увеличения площади поперечного сечения проводника, улучшения техники обмотки и использования материалов с более высоким электрическим напряжением). проводимости, такие как медь), 2) снижение электрических потерь в катушке ротора или отливки (например,Например, используя материалы с более высокой электропроводностью, такие как медь, 3) уменьшая магнитные потери, используя магнитную сталь более высокого качества, 4) улучшая аэродинамику двигателей, чтобы уменьшить механические потери в обмотке, 5) улучшая подшипники, чтобы уменьшить потери на трение, и 6) минимизация производственных допусков. Для дальнейшего обсуждения этой темы см. Премиум эффективность.)
По соглашению, электрический двигатель относится к железнодорожному электровозу, а не к электрическому двигателю.
Двигатель с физическим питанием [править]
Некоторые двигатели питаются от потенциальной или кинетической энергии, например, некоторые фуникулеры, гравитационные плоскости и конвейеры канатных дорог использовали энергию от движущейся воды или камней, а некоторые часы имеют вес, который падает под действием силы тяжести. Другие формы потенциальной энергии включают сжатые газы (например, пневматические моторы), пружины (заводные моторы) и резинки.
Исторические военные осадные машины включали в себя большие катапульты, требучеты и (в некоторой степени) тараны с питанием от потенциальной энергии.
Пневматический двигатель [править]
Пневматический двигатель - это машина, которая преобразует потенциальную энергию в виде сжатого воздуха в механическую работу. Пневматические двигатели обычно преобразуют сжатый воздух в механическую работу с помощью линейного или вращательного движения. Линейное движение может исходить либо от мембранного, либо от поршневого привода, тогда как вращательное движение обеспечивается либо лопастным пневмодвигателем, либо поршневым пневмодвигателем. Пневматические двигатели нашли широкое распространение в индустрии ручных инструментов, и постоянно предпринимаются попытки расширить их использование в транспортной отрасли.Однако пневматические двигатели должны преодолевать недостатки эффективности, прежде чем их можно будет рассматривать в качестве жизнеспособного варианта в транспортной отрасли.
Гидравлический мотор [править]
Гидравлический двигатель получает мощность от жидкости под давлением. Этот тип двигателя используется для перемещения тяжелых грузов и привода машин. [25]
Производительность [править]
Следующие используются при оценке производительности двигателя.
Скорость [править]
Скорость относится к вращению коленчатого вала в поршневых двигателях и скорости вращения роторов компрессора / турбины и роторов электродвигателя.Измеряется в оборотах в минуту (об / мин).
Тяга [править]
Тяга - это сила, действующая на двигатель самолета или его пропеллер после того, как он ускорил проходящий через него воздух.
Крутящий момент [править]
Крутящий момент - это крутящий момент на валу, который рассчитывается путем умножения силы, вызвавшей момент, на расстояние от вала.
Мощность [править]
Мощность - это показатель того, как быстро выполняется работа.
Эффективность [править]
Эффективность - это показатель того, сколько топлива расходуется на производство электроэнергии.
Уровни звука [править]
Шум транспортного средства в основном из-за двигателя на низких скоростях, а также из-за шин и воздуха, проходящего мимо автомобиля на более высоких скоростях. [26] Электродвигатели тише, чем двигатели внутреннего сгорания. Тяговые двигатели, такие как турбовентиляторы, турбореактивные двигатели и ракеты, издают наибольшее количество шума благодаря тому, как их высокоскоростные выхлопные потоки, создающие тягу, взаимодействуют с окружающим неподвижным воздухом. Технология шумоподавления включает в себя глушители системы впуска и выпуска (глушители) на бензиновых и дизельных двигателях и вкладыши шумоподавления на входах в турбовентилятор. "Howstuffworks" Инжиниринг "". Reference.howstuffworks.com. 2006-01-29. Архивировано из оригинального на 2009-08-21. Получено 2011-05-09. .
веб-поисковик - Википедия
Программная система, предназначенная для поиска информации во всемирной паутине
Результаты поиска по слову "лунное затмение" в веб-поисковике изображенийСистема для веб-поиска или Система поиска в Интернете - это программная система, предназначенная для поиска в сети ( для поиска в Интернете ), что означает систематический поиск во Всемирной паутине для конкретной конкретной информации. в текстовом поисковом запросе.Результаты поиска обычно представлены в виде строки результатов, часто называемой страницами результатов поиска (SERP). Информация может представлять собой набор ссылок на веб-страницы, изображения, видео, инфографику, статьи, исследовательские работы и другие типы файлов. Некоторые поисковые системы также добывают данные, доступные в базах данных или открытых каталогах. В отличие от веб-каталогов, которые поддерживаются только редакторами-людьми, поисковые системы также поддерживают информацию в режиме реального времени, запуская алгоритм на веб-сканере. Интернет-контент, который не может быть найден поисковой системой в Интернете, обычно описывается как глубокая сеть.
История [править]
| год | ДвигательТекущий статус | |
|---|---|---|
| 1993 | W3Catalog | Актив |
| Aliweb | Актив | |
| JumpStation | Неактивно | |
| WWW Worm | Неактивно | |
| 1994 | WebCrawler | Актив |
| Go.ком | Неактивно, перенаправляет на Дисней | |
| Lycos | Актив | |
| Infoseek | Неактивно, перенаправляет на Дисней | |
| 1995 | Yahoo! Поиск | Active, изначально функция поиска для Yahoo! каталог |
| Daum | Актив | |
| Магеллан | Неактивно | |
| Excite | Актив | |
| SAPO | Актив | |
| MetaCrawler | Актив | |
| АльтаВиста | Неактивно, приобретено Yahoo! в 2003 году, с 2013 года перенаправляет на Yahoo! | |
| 1996 | RankDex | Неактивный, включен в Baidu в 2000 году |
| Dogpile | Актив, Агрегатор | |
| Inktomi | Неактивно, приобретено Yahoo! | |
| HotBot | Актив | |
| Спроси Дживса | Актив (ребрендинг спроси.ком) | |
| 1997 | AOL NetFind | Active (ребрендинг AOL Search с 1999 года) |
| Северное сияние | Неактивно | |
| Яндекс | Актив | |
| 1998 | Актив | |
| Ixquick | Активно, как Startpage.com | |
| MSN Поиск | Активен как Bing | |
| empas | Неактивно (объединено с NATE) | |
| 1999 | AlltheWeb | Неактивно (URL перенаправлен на Yahoo!) |
| GenieKnows | Active, ребрендинг Yellowee (перенаправление на justlocalbusiness.ком) | |
| Naver | Актив | |
| Теома | Актив (© APN, LLC) | |
| 2000 | Baidu | Актив |
| Exalead | Неактивно | |
| Гигабласт | Актив | |
| 2001 | Kartoo | Неактивно |
| 2003 | Info.com | Актив |
| Scroogle | Неактивно | |
| 2004 | A9.ком | Неактивно |
| Clusty | Актив (как Yippy) | |
| Mojeek | Актив | |
| Sogou | Актив | |
| 2005 | SearchMe | Неактивно |
| KidzSearch | Active, поиск Google | |
| 2006 | Сосо | Неактивно, объединено с Согоу |
| Quaero | Неактивно | |
| Поиск.ком | Актив | |
| ChaCha | Неактивно | |
| Ask.com | Актив | |
| Live Search | Active as Bing, ребрендинг Поиск MSN | |
| 2007 | Wikiseek | Неактивно |
| Sproose | Неактивно | |
| Wikia Поиск | Неактивно | |
| Blackle.com | Active, поиск Google | |
| 2008 | Powerset | Неактивно (перенаправляет на Bing) |
| Picollator | Неактивно | |
| Viewzi | Неактивно | |
| Boogami | Неактивно | |
| LeapFish | Неактивно | |
| Forestle | Неактивно (перенаправляет на Экосию) | |
| DuckDuckGo | Актив | |
| 2009 | Bing | Active, ребрендинг Live Search |
| Yebol | Неактивно | |
| Мугурды | Неактивен из-за недостатка финансирования | |
| Скаут (Гоби) | Актив | |
| NATE | Актив | |
| Экосия | Актив | |
| Стартовая страница.ком | Active, родственный двигатель Ixquick | |
| 2010 | Blekko | Неактивно, продано IBM |
| Cuil | Неактивно | |
| Яндекс (Английский) | Актив | |
| Парсия | Актив | |
| 2011 | YaCy | Актив, P2P |
| 2012 | Volunia | Неактивно |
| 2013 | квант | Актив |
| 2014 | Эгерин | Активный, Курдский / Сорани |
| Swisscows | Актив | |
| 2015 | Yooz | Актив |
| Cliqz | Неактивно | |
| 2016 | Малыш | Active, поиск Google |
Идея индексации информации началась еще в 1945 году в статье Вантувара Буша «The Atlantic Monthly» «Как мы можем думать» [1] .Ванневар подчеркнул важность информации в будущем и необходимость того, чтобы ученые разработали способ включения информации, найденной в журналах [2] . Он предложил запоминающее устройство под названием Memex, используемое для сжатия и хранения информации, которая затем может быть получена со скоростью и гибкостью [3] . Сами по себе поисковые системы в Интернете предшествовали дебюту Интернета в декабре 1990 года. Поиск пользователей Who начался в 1982 году [4] , а многосетевой поиск пользователей информационной службы Knowbot был впервые реализован в 1989 году. [5] Первой хорошо документированной поисковой системой, которая искала файлы контента, а именно файлы FTP, был Archie, дебютировавший 10 сентября 1990 года. [6]
До сентября 1993 года Всемирная паутина была полностью проиндексирована рука. Был список веб-серверов, отредактированных Тимом Бернерсом-Ли и размещенных на веб-сервере CERN. Остается один снимок списка в 1992 году, [7] , но по мере того, как все больше и больше веб-серверов подключались к сети, центральный список больше не мог поддерживать работу. На сайте NCSA были объявлены новые серверы под названием «Что нового!» [8]
Первым инструментом для поиска контента (в отличие от пользователей) в Интернете был Арчи. [9] Название означает «архив» без «v». Он был создан Аланом Эмтажем, Биллом Хиланом и Дж. Питером Дойчем, студентами факультета информатики в Университете Макгилла в Монреале, Квебек, Канада. Программа загрузила списки каталогов всех файлов, расположенных на общедоступных анонимных сайтах FTP (File Transfer Protocol), создавая базу данных имен файлов с возможностью поиска; однако Archie Search Engine не индексировал содержимое этих сайтов, так как объем данных был настолько ограничен, что их можно было легко найти вручную.
С появлением Gopher (созданного в 1991 году Марком Маккейллом в Университете Миннесоты) появились две новые поисковые программы - Veronica и Jughead. Как и Арчи, они искали имена файлов и заголовки, хранящиеся в индексных системах Gopher. Veronica ( V ery E asy R odent- O Riented N et-wide I ndex to C omputerized A rchives) обеспечила поиск по ключевым словам в большинстве меню Gopher целые списки сусликов.Jughead ( J onzy's U универсальный G opher H ierarchy E xcavation A и D isplay) был инструментом для получения информации меню от определенных серверов Gopher. В то время как название поисковой системы «Archie Search Engine» не было ссылкой на серию комиксов Арчи, «Вероника» и «Jughead» являются персонажами серии, таким образом, ссылаясь на своего предшественника.
Летом 1993 года поисковая система для Интернета не существовала, хотя многочисленные специализированные каталоги поддерживались вручную.Оскар Нирстраз из Женевского университета написал серию сценариев Perl, которые периодически отображали эти страницы и переписывали их в стандартный формат. Это послужило основой для W3Catalog, первой примитивной поисковой системы в Интернете, выпущенной 2 сентября 1993 г. на основе World Wide Web Wanderer и использовал его для создания индекса под названием «Wandex». Целью Странника было измерить размер Всемирной паутины, что он делал до конца 1995 года.Вторая поисковая система в Интернете Aliweb появилась в ноябре 1993 года. Aliweb не использовал веб-робота, но вместо этого зависел от уведомления администраторов веб-сайтов о наличии на каждом сайте индексного файла в определенном формате.
JumpStation (созданная в декабре 1993 года [11] Джонатоном Флетчером) использовала веб-робота для поиска веб-страниц и создания индекса, а также использовала веб-форму в качестве интерфейса для своей программы запросов. Таким образом, это был первый инструмент для поиска ресурсов в WWW, объединивший в себе три основных функции поисковой системы (сканирование, индексация и поиск), как описано ниже.Из-за ограниченных ресурсов, доступных на платформе, на которой он работал, его индексация и, следовательно, поиск были ограничены заголовками и заголовками, найденными на веб-страницах, с которыми столкнулся сканер.
Одной из первых «полнотекстовых» поисковых систем на основе искателя был WebCrawler, выпущенный в 1994 году. В отличие от своих предшественников, он позволял пользователям искать любое слово на любой веб-странице, что стало стандартом для всех основных поисковых систем. поскольку. Это была также поисковая система, которая была широко известна публике.В том же 1994 году был запущен Lycos (который начал в университете Карнеги-Меллона) и стал крупным коммерческим предприятием.
Первой популярной поисковой системой в Интернете была Yahoo! Поиск. [12] Первым продуктом от Yahoo !, основанным Джерри Янгом и Дэвидом Фило в январе 1994 года, был веб-каталог Yahoo! Справочник. В 1995 году была добавлена функция поиска, позволяющая пользователям искать Yahoo! Каталог! [13] [14] Он стал одним из самых популярных способов поиска интересующих людей веб-страниц, но его функция поиска работала не по полнотекстовым копиям веб-страниц, а по его веб-каталогу.
Вскоре после этого появилось несколько поисковых систем, которые боролись за популярность. К ним относятся Магеллан, Excite, Infoseek, Inktomi, Northern Light и AltaVista. Искатели информации также могут просматривать каталог вместо поиска по ключевым словам.
В 1996 году Робин Ли разработал алгоритм рейтинга сайта RankDex для страниц результатов поиска в поисковых системах [15] [16] [17] и получил патент США на эту технологию. [18] Это была первая поисковая система, которая использовала гиперссылки для измерения качества индексируемых веб-сайтов, [19] , предшествовавший очень похожему алгоритму, поданному Google два года спустя в 1998 году. [20] Ларри Пейдж сослался на работу Ли в некоторых из его американских патентов на PageRank. [21] Ли позже использовал свою технологию Rankdex для поисковой системы Baidu, которая была основана Робином Ли в Китае и запущена в 2000 году.
В 1996 году Netscape стремилась заключить эксклюзивную поисковую систему с одной поисковой системой в качестве популярной поисковой системы в веб-браузере Netscape. Был настолько большой интерес, что вместо этого Netscape заключил сделки с пятью основными поисковыми системами: по 5 миллионов долларов в год каждая поисковая система будет вращаться на странице поисковой системы Netscape.Пятью двигателями были Yahoo !, Magellan, Lycos, Infoseek и Excite. [22] [23]
Google приняла идею продажи поисковых терминов в 1998 году от небольшой поисковой компании goto.com. Этот шаг оказал значительное влияние на бизнес SE, который перешел от борьбы к одному из самых прибыльных бизнесов в Интернете. [24]
Поисковые системы были также известны как одни из самых ярких звезд в интернет-безумстве, которое произошло в конце 1990-х годов. [25] Несколько компаний впечатляюще вышли на рынок, получив рекордные результаты в ходе своих первичных публичных размещений. Некоторые из них отключили свою публичную поисковую систему и продают только корпоративные издания, такие как Northern Light. Многие компании, занимающиеся поисковыми системами, оказались втянутыми в пузырь доткомов, спекулятивный рыночный бум, пик которого пришелся на 1999 год и закончился в 2001 году.
Около 2000 года поисковая система Google стала известной. [26] Компания добилась лучших результатов во многих поисках с помощью алгоритма под названием PageRank, как было объяснено в статье Анатомия поисковой системы , написанной Сергеем Брином и Ларри Пейджем, более поздними основателями Google. [27] Этот итеративный алгоритм ранжирует веб-страницы на основе количества и PageRank других веб-сайтов и страниц, которые ссылаются на них, исходя из того, что хорошие или желательные страницы связаны с более чем другими. Патент Ларри Пейджа на PageRank ссылается на ранний патент Робин Ли на RankDex. [21] [17] Google также поддерживает минималистский интерфейс для своей поисковой системы. Напротив, многие из его конкурентов встраивали поисковую систему в веб-портал. По сути, поисковая система Google стала настолько популярной, что появились такие поддельные механизмы, как Mystery Seeker.
К 2000 году Yahoo! предоставлял поисковые услуги на основе поисковой системы Inktomi. Yahoo! приобрел Inktomi в 2002 году и Overture (которой принадлежали AlltheWeb и AltaVista) в 2003 году. Yahoo! перешел на поисковую систему Google до 2004 года, когда она запустила собственную поисковую систему, основанную на комбинированных технологиях своих приобретений.
Microsoft впервые запустила MSN Search осенью 1998 года, используя результаты поиска Inktomi. В начале 1999 года сайт начал отображать списки от Looksmart, смешанные с результатами Inktomi.Некоторое время, в 1999 году, MSN Search использовал результаты AltaVista. В 2004 году Microsoft начала переход на собственную поисковую технологию, основанную на собственном веб-сканере (называемом msnbot).
Переименованная поисковая система Microsoft, Bing, была запущена 1 июня 2009 года. 29 июля 2009 года, Yahoo! и Microsoft завершили сделку, в рамках которой Yahoo! Поиск будет осуществляться на основе технологии Microsoft Bing.
По состоянию на 2019 г. активные поисковые роботы включают в себя Google, Sogou, Baidu, Bing, Gigablast, Mojeek, DuckDuckGo и Yandex.
Подход[править]
Поисковая система поддерживает следующие процессы практически в реальном времени:
- веб-сканирование
- Индексирование
- Поиск [28]
Поисковые системы для веб-поиска получают информацию, сканируя их с сайта на сайт. «Паук» проверяет стандартное имя файла robots.txt , адресованное ему. Файл robots.txt содержит директивы для поисковых пауков, указывающие, какие страницы сканировать. После проверки на роботов.txt и, найдя его или нет, паук отправляет определенную информацию обратно для индексации в зависимости от многих факторов, таких как заголовки, содержимое страницы, JavaScript, каскадные таблицы стилей (CSS), заголовки или его метаданные в метатегах HTML. После определенного количества просканированных страниц, количества проиндексированных данных или времени, проведенного на веб-сайте, паук перестает сканировать и движется дальше. «[N] o веб-сканер может фактически сканировать весь достижимый веб-сайт. Из-за бесконечных веб-сайтов, ловушек пауков, спама и других требований реального веб-сайтов, сканеры вместо этого применяют политику сканирования, чтобы определить, когда следует считать сканирование сайта достаточно.Некоторые веб-сайты сканируются исчерпывающе, в то время как другие сканируются только частично ". [29]
Индексирование означает связывание слов и других определяемых токенов, найденных на веб-страницах, с их доменными именами и полями на основе HTML. Ассоциации сделаны общедоступными База данных, сделанная доступной для запросов веб-поиска. Запрос от пользователя может быть одним словом, несколькими словами или предложением. Индекс помогает найти информацию, относящуюся к запросу, как можно быстрее. [28] Некоторые методы для индексирование и кэширование являются коммерческими секретами, тогда как сканирование веб-страниц представляет собой простой процесс посещения всех сайтов на систематической основе.
Между посещениями паука кэшированная версия страницы (часть или весь контент, необходимый для ее отображения), сохраненный в рабочей памяти поисковой системы, быстро отправляется запрашивающему. Если визит запоздал, поисковая система может просто действовать как веб-прокси. В этом случае страница может отличаться от индексируемых поисковых терминов. [28] Кэшированная страница содержит внешний вид версии, слова которой были проиндексированы ранее, поэтому кэшированная версия страницы может быть полезна для веб-сайта, когда настоящая страница потеряна, но эта проблема также считается незначительной. форма линкрот.
Высокоуровневая архитектура стандартного веб-сканераОбычно, когда пользователь вводит запрос в поисковую систему, это несколько ключевых слов. [30] В индексе уже есть названия сайтов, содержащих ключевые слова, и они мгновенно получаются из индекса. Реальная нагрузка при обработке заключается в создании веб-страниц, представляющих собой список результатов поиска: каждая страница во всем списке должна быть взвешена в соответствии с информацией в индексах. [28] Затем элемент верхнего результата поиска требует поиска, реконструкции и разметки фрагментов , показывающих контекст сопоставленных ключевых слов.Это только часть обработки, которую требует каждая веб-страница результатов поиска, а дальнейшие страницы (рядом с верхней частью) требуют большей части этой пост-обработки.
Помимо простого поиска по ключевым словам, поисковые системы предлагают свои собственные операторы с графическим интерфейсом или командой и параметры поиска для уточнения результатов поиска. Они обеспечивают необходимые элементы управления для пользователя, задействованного в создании петли обратной связи, путем , фильтрации и с весом при уточнении результатов поиска, учитывая начальные страницы первых результатов поиска.Например, с 2007 года поисковая система Google.com разрешила один фильтр по дате , щелкнув «Показать инструменты поиска» в крайнем левом столбце начальной страницы результатов поиска, а затем выбрав нужный диапазон дат. [31] Также возможно весить по дате, потому что у каждой страницы есть время модификации. Большинство поисковых систем поддерживают использование логических операторов AND, OR и NOT, чтобы помочь конечным пользователям уточнить поисковый запрос. Логические операторы предназначены для буквального поиска, который позволяет пользователю уточнить и расширить условия поиска.Движок ищет слова или фразы в точности так, как они введены. Некоторые поисковые системы предоставляют расширенную функцию под названием «поиск по близости», которая позволяет пользователям определять расстояние между ключевыми словами. [28] Существует также поиск на основе концепций, где исследование включает использование статистического анализа на страницах, содержащих слова или фразы, которые вы ищете. Кроме того, запросы на естественном языке позволяют пользователю вводить вопрос в той же форме, в которой он задается человеку. [32] Такой сайт можно спросить.ком. [33]
Полезность поисковой системы зависит от релевантности набора результатов , который она возвращает. Хотя могут существовать миллионы веб-страниц, содержащих определенное слово или фразу, некоторые страницы могут быть более релевантными, популярными или авторитетными, чем другие. Большинство поисковых систем используют методы для ранжирования результатов, чтобы сначала получить «лучшие» результаты. То, как поисковая система решает, какие страницы являются наиболее подходящими и в каком порядке должны отображаться результаты, сильно варьируется от одного механизма к другому. [28] Методы также со временем меняются по мере изменения использования Интернета и развития новых технологий. Существует два основных типа поисковых систем: один представляет собой систему предопределенных и иерархически упорядоченных ключевых слов, которые люди широко программируют. Другая - это система, которая генерирует «инвертированный индекс» путем анализа найденных текстов. Эта первая форма намного больше полагается на сам компьютер, чтобы выполнять основную часть работы.
Большинство веб-поисковых систем являются коммерческими предприятиями, поддерживаемыми доходом от рекламы, и, таким образом, некоторые из них позволяют рекламодателям повышать рейтинг своих объявлений в результатах поиска за отдельную плату.Поисковые системы, которые не принимают деньги за результаты поиска, зарабатывают деньги, размещая объявления, связанные с поиском, наряду с обычными результатами поиска. Поисковые системы зарабатывают деньги каждый раз, когда кто-то нажимает на одну из этих объявлений. [34]
Локальный поиск [редактировать]
Локальный поиск - это процесс, который оптимизирует усилия местных предприятий. Они сосредоточены на изменениях, чтобы убедиться, что все поиски последовательны. Это важно, потому что многие люди определяют, где они планируют пойти и что купить, основываясь на их поисках. [35]
Доля рынка [редактировать]
По состоянию на сентябрь 2019 года [обновление] , [36] Google является наиболее используемой поисковой системой в мире, ее доля на рынке составляет 92,96 процента, а самыми популярными поисковыми системами в мире являются:
Восточная Азия и Россия [править]
В России доля Яндекса на рынке составляет 61,9% по сравнению с 28,3% у Google. [37] В Китае Baidu является самой популярной поисковой системой. [38] Южнокорейский поисковый портал Naver используется для 70 процентов онлайн-поиска в стране. [39] Yahoo! Япония и Yahoo! Тайвань - самые популярные направления для поиска в Интернете в Японии и на Тайване соответственно. [40] Китай - одна из немногих стран, где Google не входит в тройку лидеров по поисковым системам. Google был ведущей поисковой системой в Китае, но им пришлось отказаться в Китае из-за кибератаки и неудачной попытки следовать правилам цензуры в Китае. Это также причина, почему Google не является номером один в России и странах Восточной Азии. Все эти страны имеют строгие правила цензуры.Правила, которым другие поисковые системы могут следовать лучше, чем Google. [41]
Европа [редактировать]
Google доминирует на рынках большинства стран Западной Европы, за исключением Чехии, где Seznam является сильным конкурентом. [42]
Смещение поисковой системы [править]
Хотя поисковые системы запрограммированы на ранжирование веб-сайтов на основе некоторой комбинации их популярности и релевантности, эмпирические исследования указывают на различные политические, экономические и социальные предубеждения в информации, которую они предоставляют [43] [44] и основополагающие предположения о технология. [45] Эти предубеждения могут быть прямым результатом экономических и коммерческих процессов (например, компании, которые размещают рекламу с помощью поисковой системы, могут стать более популярными в ее обычных результатах поиска), а также политических процессов (например, удаление результатов поиска). соблюдать местные законы). [46] Например, Google не будет показывать некоторые неонацистские сайты во Франции и Германии, где отрицание Холокоста является незаконным.
Смещения также могут быть результатом социальных процессов, так как алгоритмы поисковых систем часто разрабатываются для исключения ненормативных точек зрения в пользу более «популярных» результатов. [47] Алгоритмы индексации основных поисковых систем склоняются в сторону охвата сайтов, базирующихся в США, а не сайтов из стран, не входящих в США. [44]
Google Bombing - один из примеров попытки манипулировать результатами поиска по политическим, социальным или коммерческим причинам.
Несколько ученых изучили культурные изменения, вызванные поисковыми системами, [48] и представление некоторых спорных тем в их результатах, таких как терроризм в Ирландии, [49] отрицание изменения климата, [50] и теории заговора. [51]
Индивидуальные результаты и фильтрация пузырьков [править]
Многие поисковые системы, такие как Google и Bing, предоставляют индивидуальные результаты на основе истории активности пользователя. Это приводит к эффекту, который был назван пузырьком фильтра. Термин описывает явление, при котором веб-сайты используют алгоритмы, чтобы выборочно угадать, какую информацию пользователь хотел бы видеть, основываясь на информации о пользователе (например, местоположение, поведение в прошлом клик и история поиска). В результате на сайтах, как правило, отображается только та информация, которая соответствует прошлой точке зрения пользователя.Это ставит пользователя в состояние интеллектуальной изоляции без противоречивой информации. Яркими примерами являются персонализированные результаты поиска Google и персонализированный поток новостей Facebook. По словам Эли Паризера, который придумал этот термин, пользователи меньше подвержены конфликту точек зрения и интеллектуально изолированы в своем собственном информационном пузыре. Паризер привел пример, в котором один пользователь искал в Google «BP» и получил инвестиционные новости о British Petroleum, в то время как другой поисковик получил информацию о разливе нефти Deepwater Horizon и о том, что две страницы результатов поиска «поразительно отличаются». [52] [53] [54] По мнению Паризера, эффект пузыря может иметь негативные последствия для гражданского дискурса. [55] Так как эта проблема была идентифицирована, появились конкурирующие поисковые системы, которые стремятся избежать этой проблемы, не отслеживая или «пузырясь» пользователей, таких как DuckDuckGo. Другие ученые не разделяют точку зрения Парижера, находя доказательства в поддержку его тезиса неубедительными. [56]
Религиозные поисковые системы [править]
Глобальный рост Интернета и электронных СМИ в арабском и мусульманском мире в течение последнего десятилетия побудил исламских приверженцев на Ближнем Востоке и Азиатском субконтиненте попытаться создать собственные поисковые системы, свои собственные отфильтрованные поисковые порталы, которые позволили бы пользователям выполнить безопасный поиск.Более чем обычный фильтр безопасного поиска , эти исламские веб-порталы, классифицирующие сайты как «халяльные» или «харам», основанные на толковании «Закона Ислама». ImHalal появился в сети в сентябре 2011 года. Halalgoogling появился в сети в июле 2013 года. Они используют фильтры харама в коллекциях Google и Bing (и других). [57]
Хотя нехватка инвестиций и медленные темпы развития технологий в мусульманском мире препятствуют прогрессу и мешают успеху исламской поисковой системы, ориентированной на основных потребителей исламских приверженцев, такие проекты, как Muxlim, сайт мусульманского образа жизни, сделали это. Получите миллионы долларов от таких инвесторов, как Rite Internet Ventures, и это тоже пошатнулось.Другими ориентированными на религию поисковыми системами являются Jewogle, еврейская версия Google, [58] и SeekFind.org, которая является христианской. SeekFind фильтрует сайты, которые атакуют или ухудшают их веру. [59]
Представление в поисковой системе [править]
Представление веб-поисковой системы - это процесс, в котором веб-мастер отправляет веб-сайт непосредственно поисковой системе. Хотя представление поисковых систем иногда представляется как способ продвижения веб-сайта, обычно это не является необходимым, поскольку основные поисковые системы используют веб-сканеры, которые в конечном итоге найдут большинство веб-сайтов в Интернете без посторонней помощи.Они могут либо отправлять по одной веб-странице за раз, либо они могут отправлять весь сайт, используя карту сайта, но обычно необходимо только отправить домашнюю страницу веб-сайта, поскольку поисковые системы могут сканировать хорошо разработанный веб-сайт. Есть две оставшиеся причины отправить веб-сайт или веб-страницу в поисковую систему: добавить совершенно новый веб-сайт, не дожидаясь, пока поисковая система его обнаружит, и обновить запись веб-сайта после существенного изменения дизайна.
Некоторые программы для поиска в поисковых системах не только представляют веб-сайты нескольким поисковым системам, но также добавляют ссылки на веб-сайты со своих собственных страниц. Брин Сергей; Пейдж, Ларри. «Анатомия крупномасштабной гипертекстовой поисковой системы в Интернете» (PDF). .
