انبساط حرارتی گازها امروزه در بسیاری از دستگاه ها استفاده می شود. اینها موتورهای توربوجت و موتورهای دیزلی و کاربراتوری هستند … واحد حرارتی می تواند دو نوع باشد:
- موتور احتراق خارجی؛
- ICE (موتور احتراق داخلی).
بیایید دستگاه نوع دوم را با جزئیات در نظر بگیریم.
ویژگی های کلی
بیشتر خودروهای امروزی به چنین وسایلی مجهز هستند که اصل موتور احتراق داخلی آزاد کردن گرما و تبدیل آن به کار مکانیکی است. این فرآیند در سیلندر انجام می شود.
موتورهای پیستونی و ترکیبی مقرون به صرفه ترین گزینه ها هستند. اما نقطه ضعف در آنها حرکت پیستون است که به صورت رفت و برگشتی با مشارکت مکانیزم میل لنگ اتفاق می افتد که از یک طرف کار را دشوارتر می کند و از طرف دیگر محدود کننده افزایش است. سرعت. مورد دوم بیشتر با ابعاد موتور بزرگ قابل توجه است.
ایجاد، توسعه و به طور کلی عملکرد یک موتور احتراق داخلی، البته، بر اساس اثر انبساط حرارتی است.که در آن گازهای گرم شده کار مفیدی انجام می دهند. در نتیجه احتراق، فشار در سیلندر به شدت می پرد و پیستون حرکت می کند. این اصل عمل نیرو است که انبساط حرارتی را انجام می دهد که در موتورهای احتراق داخلی و سایر فناوری ها استفاده می شود.
برای اینکه انرژی مکانیکی قابل استفاده به طور مداوم تولید شود، محفظه احتراق باید با مخلوط هوا و سوخت پر شود، به همین دلیل پیستون میل لنگ را به حرکت در می آورد و دومی چرخ ها را به حرکت در می آورد.
بیشتر خودروهای امروزی چهار زمانه هستند و انرژی موجود در آنها تقریباً به طور کامل به انرژی مفید تبدیل می شود.
کمی از تاریخ
اولین مکانیزم از این نوع در سال 1860 توسط یک مهندس فرانسوی ایجاد شد و دو سال بعد، هموطن وی استفاده از چرخه چهار زمانه را پیشنهاد کرد که در آن عملکرد موتور احتراق داخلی شامل فرآیندهای مکش می شود. تراکم، احتراق و انبساط، و همچنین اگزوز.
در سال 1878، یک فیزیکدان آلمانی اولین موتور چهار زمانه را با راندمان تا 22 درصد اختراع کرد که بسیار بیشتر از عملکرد تمام پیشینیان بود.
چنین موتوری شروع به گسترش گسترده در حوزه های مختلف زندگی کرد. امروزه در خودروها، ماشین‌آلات کشاورزی، کشتی‌ها، لوکوموتیوهای دیزلی، هواپیما، نیروگاه‌ها و غیره استفاده می‌شود.
مزایا و معایب
موفقیت عمدتاً به دلیل ویژگی های عملی استاقتصاد، فشردگی و سازگاری خوب. علاوه بر این، موتور قادر است در معمولی ترین شرایط راه اندازی شود و پس از آن به سرعت شتاب گرفته و به بار کامل می رسد. برای وسایل نقلیه، مشخصه ای مانند گشتاور ترمز قابل توجه مهم است.
ICE (موتور) قادر است با انواع مختلف سوخت، از بنزین گرفته تا نفت کوره کار کند.
با این حال، این موتورها دارای معایبی نیز هستند که از جمله آنها می توان به قدرت محدود، صدای زیاد، چرخش بسیار مکرر میل لنگ در هنگام راه اندازی، عدم اتصال به چرخ های محرک، سمیت، حرکات رفت و برگشتی پیستون اشاره کرد.
مورد
بدنه یک طرح کلاسیک است که از یک بلوک استوانه‌ای، سر آنها، و در صورت شکافته شدن قسمت پایینی میل لنگ و یک قاب اساسی با روکش‌ها تشکیل شده است. یک طرح مونوبلاک نیز وجود دارد. چنین تنوعی، البته، متضمن رویکرد متفاوتی برای تعمیر است.
عناصر محفظه موتور پایه ای هستند که بخش هایی از مکانیسم زمان بندی و میل لنگ، سیستم های خنک کننده، منبع تغذیه، روغن کاری و غیره در آن متصل می شوند.
طبقه بندی
پرکاربردترین موتور احتراق داخلی (ICE) که در آن فرآیند در خود سیلندرها انجام می شود. اما موتورها را می توان بر اساس معیارهای مختلف دیگری طبقه بندی کرد.
با توجه به چرخه کاری آنها عبارتند از:
- دو زمانه;
- چهار زمانه.
با توجه به نحوه تشکیل مخلوط در موتور احتراق داخلی، موتور:
- با خارجیتشکیل (گاز و کاربراتور)؛
- موتور با تشکیل مخلوط داخلی (دیزل).
به روش خنک کاری:
- با مایع؛
- با هوا.
بر اساس سیلندر:
- تک سیلندر;
- دو سیلندر؛
- چند سیلندر.
براساس مکان آنها:
- ردیف (عمودی یا مایل)؛
- V شکل.
با پر کردن سیلندر با هوا:
- تنفس طبیعی;
- supercharged.
با توجه به فرکانس چرخش موتور احتراق داخلی (موتور) این اتفاق می افتد:
- آهسته حرکت؛
- افزایش فرکانس؛
- حرکت سریع.
براساس سوخت مصرفی:
- چند سوخت؛
- گاز;
- دیزل؛
- بنزین.
براساس نسبت تراکم:
- بالا؛
- کم.
برای هدف:
- autotractor;
- هوانوردی;
- ایستا؛
- کشتی و غیره.
قدرت
قدرت واحدهای خودرو معمولاً بر حسب اسب بخار محاسبه می شود. D. Watt با اندازه‌گیری وزن بار و ارتفاعی که تا آن بالا برده می‌شود، محاسبه کرد که یک اسب چقدر زغال سنگ می‌تواند در یک دقیقه از عمق معین بکشد. متعاقباً این واحد اصطلاح معروف "اسب بخار" نامیده شد. پس از آن در سال 1960 وجود داشتسیستم بین المللی واحدها (SI)، h.p. تبدیل به یک واحد کمکی شد که برابر با 736 وات است.
