MOTOR TERMIC
THERMAL ENGINE, o mașină pentru transformarea energiei termice în lucrări mecanice. În motorul termic are loc o expansiune a gazului, care presează pistonul, determinând mutarea acestuia sau la lamele roții turbinei, împingându-i rotația. Exemple de motoare cu piston sunt motoarele cu abur și motoarele cu combustie internă (motoare cu carburant și diesel). Turbinele motoarelor sunt gaze (de exemplu, în motoarele cu turbocompresoare) și abur. Consultați și INSTALAREA PUTERII AVIAȚIEI; TURBINE.
DISPOZIȚII GENERALE
În motoarele cu piston de încălzire, gazul fierbinte se extinde în cilindru, deplasează pistonul și, prin urmare, efectuează lucrări mecanice. Pentru a transforma mișcarea reciprocă rectilinie a pistonului în mișcarea de rotație a arborelui, se utilizează de obicei un mecanism de manivelă.
Motoarele cu ardere externă (de exemplu, în motoarele cu aburi) fluidul de lucru este încălzit de motorul cu combustie și de combustibil este alimentat în gazul cilindru (abur), în condiții de temperatură și presiune ridicată. Gazul, care se extinde și se mișcă, este răcit și presiunea sa scade până la atmosferă. Acest gaz de eșapament este scos din cilindru și apoi alimentată în ea porțiune nou gaz - sau după revenirea pistonului în poziția inițială (în motoarele cu o singură acțiune - un orificiu de intrare într-o direcție), sau partea posterioară a pistonului (în motoarele cu dublă acțiune). În acest din urmă caz, pistonul revine la poziția sa inițială prin porțiunea de expansiune a noului gaz, și în motoarele cu un singur piston cu acțiune se întoarce la poziția sa inițială volant montat pe arborele cotit. În motoarele cu acțiune dublă, există doi pași de lucru per revoluție a arborelui și numai unul în motoare cu acțiune unică; astfel încât primele motoare sunt de două ori mai puternice la aceleași dimensiuni și viteze.
În motoarele cu combustie internă, gazul fierbinte care deplasează pistonul este obținut prin arderea unui amestec de combustibil și aer direct în cilindru.
Pentru alimentarea porțiunilor proaspete ale fluidului de lucru și a gazelor de eșapament din motoare se utilizează un sistem de supape. Alimentarea și evacuarea gazelor se efectuează la poziții strict definite ale pistonului, care sunt asigurate de un mecanism special care controlează funcționarea supapelor de admisie și evacuare.
MOTOARE DE COMBUSTIE EXTERNĂ
Teoretic, orice gaz poate fi folosit ca fluid de lucru al unui astfel de motor, însă în practică se utilizează numai abur, deoarece poate stoca mai multă energie decât orice alt fluid de lucru la fel de accesibil. Dacă aerul este utilizat ca fluid de lucru, atunci pentru a obține aceeași putere, acesta trebuie încălzit la o temperatură mai mare. Și acest lucru necesită un încălzitor mai complicat decât un cazan cu aburi și o izolare termică mai sigură a tuturor elementelor sistemului.
Motoare cu aburi.
Avantaje și dezavantaje.
Principalul avantaj al unui motor cu aburi este simplitatea sa relativă și caracteristicile bune de tracțiune, indiferent de viteza de funcționare. Acest lucru face posibilă fără o cutie de viteze, care distinge un astfel de motor de motorul cu combustie internă care, la viteze reduse, nu ajunge la capacitate. Prin urmare, motorul cu aburi este foarte convenabil ca un motor de tracțiune, de exemplu, pe locomotive. Deficiențele grave ale motoarelor cu aburi includ eficiența lor scăzută, viteza maximă relativ scăzută, greutatea înaltă și consumul constant de combustibil și apă. (Sa petrecut mult timp înainte ca cazanul cu aburi să dea abur și motorul a început, cazanele moderne permit motorului să pornească rapid.)
Aplicație.
În trecut, motoarele cu aburi erau în esență singurul motor primar (cu excepția roții de apă), dar în secolul XX, acestea au fost înlocuite cu motoare electrice, motoare cu combustie internă, turbine cu gaz și cu abur cu o eficiență mai mare, precum și o mai mare compactitate, eficiență și versatilitate de utilizare.
Vaporul a fost livrat pentru vagon pentru prima dată în 1769, dar mașinile practic folosite au apărut abia în anii 1860. În 1906, un record mondial de viteză de 190 km / h a fost stabilit pe o mașină de abur Stanley pe traseul spre Orlando Beach, Florida. Cu toate acestea, în următorii 20 de ani, motoarele cu aburi ale mașinilor au fost înlocuite cu motoare pe benzină cu combustie internă. Motoarele cu aburi au pierdut competiția din două motive: au înghețat în timpul iernii și au fost neeconomice, deoarece au necesitat mult combustibil și apă.
Motorul Stirling.
Pentru aplicarea pe mașini sunt luate în considerare și alte tipuri de motoare cu ardere externă. Motorul Stirling utilizează aer cald, heliu sau hidrogen, mai degrabă decât aburi. Ciclul de lucru al motorului este efectuat pentru 4 curse: compresie, încălzire, cursa de lucru, răcire. Gazul de lucru este încălzit de o sursă externă de căldură, ca într-un motor cu aburi, dar răcit de apă, care circulă constant în motor. Acest motor a fost inventat în 1816 de către scoțianul R. Stirling.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: