Двигатель — это машина, предназначенная для преобразования одной или нескольких форм энергии в механическую энергию. Механические тепловые двигатели преобразуют теплоту в работу с помощью различных термодинамических процессов. Двигатели, например те, которые используются в транспортных средствах, могут работать на различных видах топлива, в первую очередь на бензине и дизельном топливе в случае автомобилей.
Двигатель внутреннего сгорания, пожалуй, самый распространенный пример химической тепловой машины, в которой тепло от сгорания топлива вызывает быстрое повышение давления газообразных продуктов сгорания в камере сгорания, заставляя их расширяться и приводя в движение поршень, который вращает коленчатый вал. .
В отличие от двигателей внутреннего сгорания реактивный двигатель (например, реактивный двигатель) создает тягу за счет выброса реактивной массы в соответствии с третьим законом движения Ньютона.
Помимо тепловых двигателей, электрические двигатели преобразуют электрическую энергию в механическое движение, пневматические двигатели используют сжатый воздух, а заводные двигатели заводных игрушек используют энергию упругости. В биологических системах молекулярные двигатели, такие как миозины в мышцах, используют химическую энергию для создания сил и, в конечном счете, движения.
Доступные источники энергии включают потенциальную энергию, тепловую энергию, химическую энергию, электрический потенциал и ядерную энергию. Многие из этих процессов генерируют тепло как промежуточную форму энергии, поэтому тепловые двигатели имеют особое значение.
Некоторые естественные процессы, такие как ячейки атмосферной конвекции, преобразуют тепло окружающей среды в движение. Механическая энергия имеет особое значение при транспортировке, но также играет роль во многих промышленных процессах, таких как резка, измельчение, дробление и смешивание.
Вероятно, наиболее интуитивно понятный способ различать их — это тип энергии, которую каждый двигатель использует для питания.
Тепловой двигатель — это система, которая преобразует теплоту в механическую энергию, которая затем может использоваться для выполнения механической работы. Он делает это, переводя рабочее тело из состояния с более высокой температурой в состояние с более низкой температурой.
Источник тепла вырабатывает тепловую энергию, которая приводит рабочее тело в высокотемпературное состояние. Рабочее тело совершает работу в рабочем органе двигателя, отдавая тепло более холодному отводу до достижения им низкотемпературного состояния.
В ходе этого процесса часть тепловой энергии преобразуется в работу за счет использования свойств рабочего тела. Рабочим телом может быть любая система с ненулевой теплоемкостью, но обычно это газ или жидкость. Во время этого процесса часть тепла обычно теряется в окружающую среду и не преобразуется в работу. Кроме того, часть энергии не используется из-за трения и сопротивления.
В общем, двигатель преобразует энергию в механическую работу. Тепловые двигатели отличаются от двигателей других типов тем, что их КПД существенно ограничивается теоремой Карно.
Существуют в основном два типа тепловых двигателей — двигатели внешнего сгорания и двигатели внутреннего сгорания.
Двигатель внутреннего сгорания представляет собой двигатель, в котором сгорание топлива происходит в замкнутом пространстве, называемом камерой сгорания. Эта экзотермическая реакция топлива с окислителем создает газы высокой температуры и давления, которые могут расширяться.
Определяющей особенностью двигателя внутреннего сгорания является то, что полезная работа выполняется расширяющимися горячими газами, непосредственно приводящими к движению, например, воздействуя на поршни, роторы или даже за счет давления на весь двигатель и его перемещения.
Это контрастирует с двигателями внешнего сгорания, такими как паровые двигатели, которые используют процесс сгорания для нагрева отдельной рабочей жидкости, обычно воды или пара, которая затем, в свою очередь, работает, например, путем нажатия на паровой поршень.
Термин двигатель внутреннего сгорания (ДВС) почти всегда используется для обозначения поршневых двигателей, двигателей Ванкеля и подобных конструкций, в которых сгорание носит прерывистый характер. Однако двигатели непрерывного сгорания, такие как реактивные двигатели, большинство ракет и многие газовые турбины, также являются двигателями внутреннего сгорания.
Связано: Что такое двигатель внутреннего сгорания?
Двигатель внешнего сгорания (двигатель ЕС) — это тепловой двигатель, в котором внутреннее рабочее тело нагревается за счет сгорания внешнего источника через стенку двигателя или теплообменник. Затем жидкость, расширяясь и воздействуя на механизм двигателя, производит движение и полезную работу. Затем жидкость охлаждается, сжимается и используется повторно (замкнутый цикл) или (реже) выливается, а охлаждающая жидкость всасывается (воздушный двигатель открытого цикла).
«Сгорание» относится к сжиганию топлива с окислителем для подачи тепла. Двигатели аналогичной (или даже идентичной) конфигурации и работы могут использовать подвод 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.
Рабочей жидкостью может быть газ, как в двигателе Стирлинга, или пар, как в паровом двигателе, или органическая жидкость, такая как н-пентан в органическом цикле 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.
Связано: Что такое двигатель внешнего сгорания?
Воздушно-реактивные двигатели внутреннего сгорания — это двигатели внутреннего сгорания, которые используют кислород атмосферного воздуха для окисления («сжигания») топлива, а не содержат окислитель, как в ракете. Теоретически это должно давать лучший удельный импульс, чем у ракетных двигателей.
Непрерывный поток воздуха проходит через воздушно-реактивный двигатель. Этот воздух сжимается, смешивается с топливом, воспламеняется и выбрасывается в виде выхлопных газов.
Примеры
Типичные воздушно-реактивные двигатели включают:
Эти типы двигателей, известные как реактивные двигатели, создают тягу за счет выталкивания реактивной массы. Основным принципом реактивного двигателя является третий закон Ньютона. Если вы дунете чем-то с достаточной силой через заднюю часть двигателя, это толкнет переднюю часть вперед. И реактивные двигатели отлично с этим справляются.
Реактивный двигатель — это двигатель или двигатель, который создает тягу за счет выброса реактивной массы в соответствии с третьим законом движения Ньютона. Этот закон движения обычно перефразируют так:«Для каждой силы действия существует равная, но противоположная сила противодействия».
Примеры включают реактивные двигатели, ракетные двигатели, насосные форсунки и более необычные варианты, такие как двигатели на эффекте Холла, ионные двигатели, двигатели массы и ядерные импульсные двигатели.
Открытие реактивной машины приписывают румынскому изобретателю Александру Чурку и французскому журналисту Жусту Бюиссону.
Существует три типа классических электрических двигателей:магнитные, пьезоэлектрические и электростатические.
магнетизм один, как и батарея, является наиболее часто используемым из трех. Он основан на взаимодействии между магнитным полем и электрическим потоком для создания работы. Он работает по тому же принципу, что и динамо-машина для выработки электроэнергии, но в обратном порядке. На самом деле, вы можете получить немного электроэнергии, если вручную прокрутите электромагнитный двигатель.
Чтобы создать магнитный двигатель, вам понадобятся магниты и намотанный проводник. Когда на обмотку подается электрический ток, он индуцирует магнитное поле, которое взаимодействует с магнитом, создавая вращение.
Важно разделить эти два элемента, поэтому электрические двигатели состоят из двух основных компонентов:статора, который является внешней частью двигателя и остается неподвижным, и ротора, который вращается внутри него.
Их разделяет воздушный зазор. Обычно магниты встроены в статор, а проводник намотан на ротор, но они взаимозаменяемы. Магнитные двигатели также оснащены коммутатором для смещения электрического потока и модуляции наведенного магнитного поля, когда ротор вращается для поддержания вращения.
Пьезоэлектрический Приводы — это типы двигателей, которые используют свойство некоторых материалов генерировать ультразвуковые колебания при воздействии потока электричества для создания работы.
Электростатический двигатели используют одинаковые заряды, чтобы отталкивать друг друга и создавать вращение в роторе. Поскольку в первых используются дорогие материалы, а для работы вторых требуется сравнительно высокое напряжение, они не так распространены, как магнитные приводы.
Классические электрические двигатели обладают одним из самых высоких показателей энергоэффективности среди всех двигателей, преобразуя до 90 % энергии в работу.
Некоторые двигатели питаются от потенциальной или кинетической энергии, например, некоторые фуникулеры, гравитационные самолеты и конвейеры канатных дорог используют энергию движущейся воды или камней, а некоторые часы имеют вес, который падает под действием силы тяжести. К другим формам потенциальной энергии относятся сжатые газы (например, пневматические двигатели), пружины (заводные двигатели) и эластичные ленты.
Исторические военные осадные орудия включали большие катапульты, требушеты и (в некоторой степени) тараны, которые приводились в действие потенциальной энергией.
Пневматический двигатель — это машина, которая преобразует потенциальную энергию в виде сжатого воздуха в механическую работу. Пневматические двигатели обычно преобразуют сжатый воздух в механическую работу посредством линейного или вращательного движения.
Линейное движение может исходить от диафрагменного или поршневого привода, а вращательное движение обеспечивается лопастным или поршневым пневматическим двигателем. Пневматические двигатели нашли широкое применение в производстве ручных инструментов, и предпринимаются постоянные попытки расширить их использование в транспортной отрасли. Однако пневматические двигатели должны преодолеть недостатки эффективности, прежде чем они станут жизнеспособным вариантом в транспортной отрасли.
Гидравлический двигатель получает энергию от жидкости, находящейся под давлением. Этот тип двигателя используется для перемещения тяжелых грузов и привода машин.
Некоторые двигательные единицы могут иметь несколько источников энергии. Например, электродвигатель подключаемого гибридного электромобиля может получать электроэнергию либо от аккумулятора, либо от ископаемого топлива через двигатель внутреннего сгорания и генератор.
По сути, тепловые двигатели бывают двух типов:двигатели внешнего сгорания и двигатели внутреннего сгорания.
Существуют различные типы двигателей внутреннего сгорания (ДВС), и их классификация зависит от различных оснований.
И.К. двигатели классифицируются по следующему принципу:
В зависимости от типа используемого топлива двигатель подразделяется на бензиновый, дизельный и газовый.
<ол тип="1">По циклу работы различают типы двигателей:
<ол тип="1">В зависимости от количества ходов различают типы двигателей:
<ол тип="1">На основе зажигания двигатели классифицируются как:
<ол тип="1">Двигатель может быть одноцилиндровым или многоцилиндровым. В одноцилиндровом двигателе имеется только один цилиндр, тогда как в многоцилиндровом двигателе их больше одного. Поршни всех цилиндров соединены с общим коленчатым валом. Поэтому типы двигателей могут быть:
<ол тип="1">По расположению цилиндров классификация двигателей следующая:
<ол тип="1">По расположению впускного и выпускного клапанов в различных положениях в головке или блоке цилиндров автомобильные двигатели подразделяются на четыре категории. Эти аранжировки называются «L», «I», «F» и «T». Легко запомнить слово «ПОДЪЕМ», чтобы вспомнить четырехклапанную компоновку.
<ол тип="1">По типу охлаждения двигатели подразделяются на:
Двигатели с воздушным охлаждением имеют ребра для отвода тепла в окружающий воздух. Ребра выполнены треугольной формы, так как они увеличивают площадь охлаждающей поверхности. Эти ребра изготовлены из алюминия, который является хорошим проводником тепла.
Двигатели с воздушным охлаждением работают при более высоких температурах, потому что воздух не является хорошим проводником тепла. Двигатели с воздушным охлаждением обычно используются в мотоциклах и скутерах.
Двигатели с водяным охлаждением требуют циркуляции воды. Все автомобильные двигатели с водяным охлаждением снабжены радиаторами. Радиатор оказывает сопротивление потоку воздуха через проходы между трубками небольшого диаметра, по которым течет горячая вода. Поэтому сзади радиатора предусмотрен вытяжной вентилятор. Этот вентилятор создает разницу давлений, необходимую для увеличения потока воздуха.
Точно так же для получения разницы давлений и преодоления сопротивления потока воды на рубашках двигателя предусмотрен водяной насос, который всасывает воду из радиатора и нагнетает ее в водяную рубашку двигателя.
Нельзя допускать нагревания воды до более высокой температуры, так как при более высоких температурах происходит образование накипи. Образование накипи вызывает локальный нагрев из-за плохого охлаждения, так как накипь является плохим проводником тепла. Такой локальный нагрев может привести к детонации, которая может повредить детали двигателя.
Двигатели с водяным охлаждением применяются в автомобилях, автобусах, грузовиках и других четырехколесных транспортных средствах, большегрузных автомобилях.
В зависимости от скорости различают типы двигателей:
<ол тип="1">По способу впрыска топлива двигатели классифицируются как:
<ол тип="1">Двигатель или двигатель — это машина, используемая для преобразования энергии в движение, которое можно использовать. Энергия может быть в любой форме. Распространенными формами энергии, используемыми в двигателях, являются электричество, химическая энергия (например, бензин или дизельное топливо) или тепло. Когда химическое вещество используется для производства энергии, оно называется топливом.
Двигатель — это машина для преобразования любой из различных форм энергии в механическую силу, а также движение:механизм или объект, служащий источником энергии для черных дыр, может быть двигателем для квазаров.
«Люди используют оба взаимозаменяемо, но разница в том, что двигатели работают на электричестве, а двигатели работают на сгорании. Двигатель преобразует различные виды топлива в механическую силу, а двигатель преобразует электрическую энергию в механическую».
Двигатель — это часть транспортного средства, которая сжигает топливо и преобразует его в механическую энергию. В большинстве автомобилей это делается с помощью двигателя внутреннего сгорания, который воспламеняет топливо и использует его для перемещения механических частей.
Машина с движущимися частями, которая преобразует мощность в движение. мотор. машина. динамо.
Двигатель является основным источником энергии автомобиля. Двигатель использует топливо и сжигает его для производства механической энергии.
В основном двигатели бывают двух типов, и это двигатели внешнего сгорания и двигатели внутреннего сгорания. Двигатель внешнего сгорания:В двигателе внешнего сгорания сгорание топлива происходит вне двигателя. Пример:паровой двигатель.
Двигатель определяется как любой из различных силовых агрегатов, которые развивают энергию или сообщают движение, например небольшой компактный двигатель, бензиновый двигатель или вращающаяся машина, которая преобразует электрическую энергию в механическую.
Двигатель работает на электричестве, преобразуя электрическую энергию в механическую, а двигатель работает на сгорании, преобразуя топливо в механическую силу.
Буквы и цифры, из которых состоит номер модели двигателя, представляют собой серию кодов, указывающих на семейство двигателей, количество цилиндров, стандарт выбросов, тип зажигания, мощность, тип наддува и мощность генераторной установки. .
Француз Леон Левавассер был 39-летним изобретателем в 1902 году, когда он получил патент на первый двигатель V-8, который он назвал Antoinette. С тех пор V8 стал самым надежным и эффективным двигателем внутреннего сгорания для автомобилей и нашел широкое применение в моторных лодках и первых самолетах.
Просмотр информации о новом автомобиле часто кажется излишне сложной задачей. Следует отметить, что некоторые производители не всегда дают конкретное название своим бензиновым двигателям. Любые производители, которые делают это, отмечены знаком «Без обозначения» (N/D).
Различные части, из которых состоит двигатель вашего автомобиля, состоят из блока цилиндров (блока цилиндров), камеры сгорания, головки блока цилиндров, поршней, коленчатого вала, распределительного вала, цепи привода ГРМ, клапанного механизма, клапанов, коромыслов, толкателей. подъемники, топливные форсунки и свечи зажигания.
Его ключевыми компонентами являются распределительные валы, клапаны и свеча зажигания. В блоке цилиндров происходит все действие сгорания. Ключевыми компонентами здесь являются камера сгорания, поршень и коленчатый вал.
Коленчатый вал, по сути, является основой двигателя внутреннего сгорания. Коленчатый вал отвечает за правильную работу двигателя и преобразование прямолинейного движения во вращательное.
Вам будет трудно найти автомобиль последней модели с менее чем десятком электродвигателей, в то время как типичные современные автомобили на американских дорогах могут легко иметь 40 или более электродвигателей.
Большинство автомобилей оснащены 4- или 6-цилиндровым двигателем, в то время как большинство грузовиков имеют 6- или 8-цилиндровый двигатель. Чем больше цилиндров в двигателе, тем больше происходит сгорания, создавая больше движения для вращения коленчатого вала и мощности для движения автомобиля.
Традиционный бензиновый двигатель заменен электродвигателем, который получает энергию от электричества в перезаряжаемых батареях. Бензиновый двигатель выглядит как процесс слива топлива, а электромобиль — это процесс подключения электродвигателя.
«Обороты» двигателя являются мерой скорости двигателя. Двигатели — это вращающиеся машины, а скорость измеряется в оборотах в минуту — именно столько полных оборотов делает двигатель каждую минуту. Чем быстрее работает двигатель, тем больше полных оборотов он делает в минуту и тем большую мощность он производит.
1876:Николаус Август Отто запатентовал первый четырехтактный двигатель в Германии. 1885:Готлиб Даймлер из Германии изобрел прототип современного бензинового двигателя.
Существует два типа двигателей:Двигатели внутреннего сгорания:когда сгорание топлива происходит внутри двигателя, как в автомобиле, это называется двигателем внутреннего сгорания.
Рядный или прямой:это наиболее распространенный двигатель в автомобилях, внедорожниках и грузовиках. Цилиндры расположены вертикально, рядом друг с другом, что делает двигатель компактным и эффективным
Двигатели измеряются рабочим объемом, обычно выражаемым в литрах (л) или кубических сантиметрах (см). Рабочий объем – это общий объем всех цилиндров двигателя. Один литр равен примерно 61 кубическому дюйму, поэтому двигатель объемом 350 кубических дюймов составляет около 5,7 литра.
Пять типов систем двигателей:
Существует два типа двигателей:Двигатели внутреннего сгорания:когда сгорание топлива происходит внутри двигателя, как в автомобиле, это называется двигателем внутреннего сгорания.
Мы можем широко классифицировать двигатели на две категории:двигатель внутреннего сгорания и двигатель внешнего сгорания. Двигатель внутреннего сгорания:сгорание топлива происходит внутри системы двигателя. Двигатель внешнего сгорания:сгорание топлива происходит вне системы двигателя.
Типы двигателей и принцип их работы
Типы двигателей и принцип их работы:
<ол тип="1">Двигатель является основным источником энергии автомобиля. Двигатель использует топливо и сжигает его для производства механической энергии. Химическая энергия превращается в механическую энергию. Тепло, выделяемое при сгорании, используется для создания давления, которое затем используется для привода механического устройства.
В 1872 году американец Джордж Брайтон изобрел первый коммерческий двигатель внутреннего сгорания на жидком топливе. В 1876 году Николаус Отто, работая с Готлибом Даймлером и Вильгельмом Майбахом, запатентовал четырехтактный двигатель со сжатым зарядом. In 1879, Karl Benz patented a reliable two-stroke gas engine.
“People use both interchangeably, but the difference is that motors run on electricity and engines run on combustion. The engine converts various forms of fuels into mechanical force, while the motor transforms electrical energy into mechanical energy.”
Типы дизельных двигателей и бензиновых двигателей
Каковы различные типы автомобильных двигателей
Что такое камера сгорания? - Функции и типы
Что такое поршневой двигатель? Типы и работа
Что такое система смазки двигателя? Типы и применение