Clasificarea motoarelor. Tipuri de motoare, scopul lor, dispozitivul și principiul de funcționare

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 10:39

Clasificarea motoarelor include mai multe grupuri mari de aceste dispozitive. Este de remarcat faptul că fiecare grup individual, la rândul său, este împărțit în mai multe grupuri mai mici. Acest lucru este justificat de faptul că astăzi un număr mare de tipuri diferite de motoare au fost inventate de om.

Metoda de preparare a amestecului

Clasificarea motoarelor cu ardere internă poate fi efectuată și prin modul în care a fost pregătit combustibilul pentru funcționarea acestora. De exemplu, se disting două tipuri principale - acestea sunt cu formarea amestecului extern și formarea amestecului intern. Amestecarea este procesul prin care se obține combustibil pentru funcționarea motorului. Formarea externă a amestecului este înțeleasă ca procesul de preparare a combustibilului pentru funcționarea motorului în afara limitelor acestuia, adică într-un carburator sau într-un mixer. Desigur, acest grup include acele tipuri de aceste dispozitive care nu sunt capabile să producă un amestec singure.

Formarea internă a amestecului se referă la cazul în care procesul de producere a amestecului are loc direct în cilindrul motorului însuși.

Combustibili lichizi

Motoarele cu combustibil lichid sunt un tip de motoare de rachete, adică sunt folosite pentru a lansa rachete. Un astfel de dispozitiv este format din următoarele părți:

• Cameră de ardere cu duză. Aceste elemente servesc la transformarea energiei chimice a combustibilului în energie termică. După finalizarea acestui proces, începe următorul, a cărui esență este transformarea ulterioară a energiei termice deja existente în energie cinetică. Este important să rețineți că camera de ardere, precum și duza și dispozitivul de injecție, sunt considerate o unitate separată.
• Următoarele elemente sunt supapele de control al combustibilului, precum și motorul în sine. Scopul acestor supape, după cum sugerează și numele, este de a regla alimentarea cu combustibil. Acesta este un proces destul de important, deoarece performanța unui motor ca acesta depinde de cantitatea de combustibil furnizată. În funcție de cantitatea de substanță de lucru care intră în motor, forța acestuia se va modifica.

Dispozitive cu combustibil lichid

În clasificarea motoarelor cu o substanță lichidă ca combustibil, acestea sunt clasificate ca dispozitive de rachetă. Este important de reținut că o varietate de combustibili pot fi utilizați ca fluid de lucru. Aici este necesar să înțelegeți că alegerea amestecului pentru pornirea unității va depinde de caracteristici, scop, putere și, de asemenea, de durata motorului în sine.

Dintre toate cerințele care se aplică cel mai adesea acestei clase de dispozitive se numărăcel mai mic consum al amestecului de lucru sau, ceea ce este la fel, împingerea specifică maximă. Când devine necesar să alegeți un amestec pentru funcționarea unui motor cu combustibil lichid, acordați atenție unor parametri precum: viteza de aprindere și ardere, densitate, volatilitate, toxicitate, vâscozitate și alte câteva caracteristici importante.

Unitate cu combustibil solid

Clasificarea motoarelor include un alt tip de dispozitiv. Aceste unități funcționează cu un combustibil solid ușor neobișnuit. Este important de remarcat aici că domeniul de aplicare al acestor motoare este, de asemenea, rachetă. Praful de pușcă a devenit principala substanță care este combustibilul acestui dispozitiv. Particularitatea lucrării este că unitatea funcționează până când a epuizat întregul stoc până la final. Praful de pușcă în sine este plasat direct în camera de ardere a motorului. Astfel de dispozitive au devenit cunoscute ca motoare de rachetă cu propulsor solid sau motoare de rachetă cu combustibil solid.

Este important să rețineți că această clasă specială de motoare este una dintre cele mai vechi. În plus, acest tip de dispozitiv a fost primul care și-a găsit aplicația practică. Un alt fapt important este că pulberea neagră a fost folosită anterior ca combustibil. Odată cu dezvoltarea tehnologiei, s-a schimbat și tipul de amestec. Oamenii au reușit să inventeze praful de pușcă fără fum pentru a fi folosit ca combustibil pentru rachete.

Motor fără combustibil

Una dintre cele destul de interesanteclasele de unități este un motor care nu utilizează niciun amestec de combustibil pentru funcționarea sa. Cel mai adesea, aceste tipuri de dispozitive sunt folosite ca unități de rotație. Această unitate constă din părți precum: un disc sau un volant, care este fixat pe ax. Aceeași piesă are unul sau mai mulți magneți rotori permanenți.

O condiție importantă este ca acești magneți, precum discul în sine sau volantul, să fie instalați astfel încât nimic să nu interfereze cu rotația lor liberă în jurul axei sale. O altă parte importantă a unui motor fără combustibil este un magnet de oprire permanent cilindric, care este montat fix pe o tijă montată paralel cu discul sau volantul. Un magnet cilindric permanent se poate deplasa împreună cu tija în zona în care la un moment dat există un câmp magnetic creat de magneții rotorului.

Principiul de funcționare a unei unități fără combustibil

Principiul de funcționare al acestui dispozitiv constă în faptul că toți magneții săi sunt îndreptați cu aceiași poli unul către celăl alt. Deoarece polii magnetici cu același nume se vor respinge întotdeauna unul pe altul, mișcarea lor va face ca discul sau volantul să se rotească în jurul axei sale. Pe lângă acest tip de motor, mai există unul care este foarte asemănător prin principiul său de funcționare cu un motor fără combustibil.

Acest dispozitiv era un motor magnetic, care are un stator sub forma unui inel magnetic permanent, precum și un rotor (sau se mai numește și ancoră). Acest element este un magnet permanent de bară, care este plasat în interiorul statorului într-un singur plan.

Dezavantajul acestor tipuri de motoare este că au nevoie de o sursă de energie electrică pentru a-și desfășura activitatea. Au fost stabilite mai multe scopuri pentru inventarea acestui tip de dispozitiv. A fost necesar să se realizeze un tip de motor prietenos cu mediul, care să nu aibă emisii nocive în timpul funcționării sale și, de asemenea, să funcționeze fără a consuma niciun tip de combustibil și fără a furniza energie electrică din surse externe. În același timp, nu ar fi trebuit să polueze mediul sau aerul atmosferic.

Motoare de avioane

Înainte de a începe să descrieți o anumită clasă de motoare, cel mai bine este să vă dați seama pe ce bază sunt împărțite. În prezent, acest grup este clasificat în două tipuri fundamental diferite. Singura trăsătură distinctivă a unui grup de altul a fost capacitatea dispozitivului de a funcționa în afara atmosferei. Cu alte cuvinte, prima categorie de unități necesită prezența unei atmosfere pentru funcționarea sa, în timp ce a doua nu este legată de acest indicator și poate fi operată în afara acestuia. Primul grup a fost numit atmosferic sau aer, în timp ce al doilea se numește rachetă.

Este de remarcat faptul că, în mod convențional, aceste tipuri de dispozitive sunt denumite motoare pneumatice cu elice și motoare cu reacție pentru avioane.

Grup de dispozitive reactive

A doua categorie de dispozitive, adică reactive, include unități precum: motoare cu aer turboreactor, motoare ramjet. Principala diferență dintre aceste două tipuri de dispozitive este aceea cădispozitive cu jet cu flux direct, compresia aerului are loc datorită furnizării de energie mecanică a tractului motor. Pentru funcționarea acestei unități, este necesar să se creeze o presiune statică crescută. Acest efect este obținut prin frânarea aerului care se deplasează în orificiul de admisie a aerului.

Avioane cu dublu circuit

Motorul cu reacție al acestui tip de aeronave - un turborreactor bypass - a luat naștere datorită faptului că oamenii aveau nevoie să creeze un dispozitiv care să aibă o eficiență sporită de tracțiune. A fost necesar să se realizeze o creștere a acestui indicator la viteze subsonice uriașe. Principiul de funcționare al acestui dispozitiv arată cam așa.

Debitul de aer intră în motor, apoi intră în admisia de aer, unde este împărțit în mai multe părți. O parte trece prin dispozitivul de în altă presiune situat în circuitul primar. A doua parte a aerului de admisie trece prin paletele ventilatorului din circuitul secundar. Este demn de remarcat aici că principiul construirii circuitului primar în motorul turboventilator este similar cu cel utilizat în circuitul predecesorului său, turboventilatorul și, prin urmare, funcționează în consecință. Dar acțiunea ventilatorului situat în al doilea circuit al motorului este similară modului în care funcționează o elice cu palete multiple, care se rotește într-un canal inelar.

Se poate adăuga că motorul turboventilator poate fi folosit și la turații supersonice, dar pentru aceasta este necesar să se prevadă prezența unui sistem de ardere a combustibilului în circuitul său secundar,pentru a crește tracțiunea dispozitivului.