Παραδείγματα διαφορετικών κινητήρων

Ένας κινητήρας είναι ένα σχεδιασμένο μηχάνημα που μετατρέπει διάφορες μορφές ενέργειας σε μηχανική ενέργεια. Οι κινητήρες μπορούν να λειτουργήσουν με βάση την καύση καυσίμου ή την ηλεκτρική ενέργεια. Μερικά παραδείγματα καύσης καυσίμου είναι τα αυτοκίνητα, τα τρένα και τα αεροπλάνα. Ανεμιστήρες, ηλεκτρικά εργαλεία και μικροσυσκευές είναι μερικά παραδείγματα ηλεκτρικών κινητήρων. Οι διαφορετικοί τύποι κινητήρων διαφοροποιούνται ανάλογα με τον τύπο ενέργειας που χρησιμοποιείται για την ισχύ τους. Ταξινομούνται σε διάφορες ομάδες όπως θερμικοί κινητήρες, ηλεκτρικοί κινητήρες και φυσικοί κινητήρες. Οι θερμικοί κινητήρες μπορεί να περιλαμβάνουν κινητήρες εξωτερικής και εσωτερικής καύσης.

Σύστημα κινητήρα

Ένα σύστημα κινητήρα είναι ένα μέρος όπου το καύσιμο μετατρέπεται σε μηχανική ενέργεια. Η λειτουργία πραγματοποιείται όταν έχει καθαρό αέρα για καύσιμο, νερό για ψύξη, ηλεκτρισμό για την ανάφλεξη του καυσίμου και λάδι για λίπανση.

Στοιχεία του συστήματος κινητήρα

Μπλοκ κυλίνδρου:Το κύριο σώμα του κινητήρα όπου πραγματοποιείται η εισαγωγή, η συμπίεση, η καύση του καυσίμου και η καθοδήγηση του εμβόλου
Κυλινδροκεφαλή:Μια κεφαλή αφαίρεσης που περιέχει δύο θύρες, μία για την εισαγωγή καυσίμου και την άλλη για την εξάτμιση, όπου κλείνουν με βαλβίδες εισαγωγής και εξαγωγής .
Έμβολο:Ένας πρωταρχικός κινητήρας τοποθετημένος σε κυλίνδρους για να σφραγίζει σφιχτά την οπή και να ολισθαίνει ελεύθερα μέσα στον κύλινδρο για να χειρίζεται την πίεση αερίου που δημιουργείται από την καύση του καυσίμου.
Δακτύλιοι εμβόλου:Τοποθετούνται για να σφραγίζουν και να μειώνουν την αντίσταση τριβής μεταξύ του εμβόλου και του κυλίνδρου.
Συνδετικές ράβδοι:Συνδέει έμβολο και στροφαλοφόρο άξονα για μετάδοση κίνησης.
Στροφαλοφόρος άξονας:Δέχεται ώση από το έμβολο μέσω μπιέλας και μετατρέπει την παλινδρομική κίνηση σε περιστροφική κίνηση.
Ρουλεμάν κινητήρα:Μειώνει την τριβή μεταξύ κινούμενων μερών.
Στροφαλοθάλαμος:Ένα ρουλεμάν του στροφαλοφόρου άξονα όπου τοποθετείται όλο το λάδι για λίπανση.
Μπουζί:Ανάβει το μείγμα πεπιεσμένου αέρα-καυσίμου στο θάλαμο καύσης.

Παράγοντες που διαφοροποιούν τους κινητήρες

Ακολουθούν ορισμένοι από τους παράγοντες που διαφοροποιούν τους κινητήρες μεταξύ τους.

Τύπος καυσίμου που χρησιμοποιείται
Αριθμός συστήματος ανάφλεξης διαδρομής
Αριθμός κύκλου κυλίνδρου
Λειτουργία συστήματος ψύξης
Διάταξη βαλβίδων και κυλίνδρου

Διαφορετικοί τύποι κινητήρων

Ο παράγοντας που επηρεάζει περισσότερο τη διαφοροποίηση των κινητήρων είναι η πηγή ενέργειας που χρησιμοποιείται για την κίνηση. Οι διάφοροι τύποι κινητήρων περιλαμβάνουν:

Θερμικές μηχανές
- Μηχανή εσωτερικής καύσης (IC)
- Μηχανή εξωτερικής καύσης (EC)

Ηλεκτρικοί κινητήρες
Φυσικοί κινητήρες

Θερμικές μηχανές

Οι κινητήρες που χρησιμοποιούν θερμική ενέργεια ως πηγή κίνησης είτε μέσω εσωτερικής είτε εξωτερικής καύσης είναι γνωστοί ως θερμική ενέργεια. Μπορεί να λειτουργήσει είτε με άμεση καύση ενός προωθητικού είτε με μετατροπή ρευστού για καύση.

Μηχανές εσωτερικής καύσης (IC)

Η εσωτερική καύση είναι μια ενδόθερμη αντίδραση καυσίμου που παράγει υψηλές θερμοκρασίες και πίεση εντός του θαλάμου καύσης.
Οι κινητήρες IC ταξινομούνται περαιτέρω σε δύο τύπους — παλινδρομικούς κινητήρες και περιστροφικούς κινητήρες. Ο παλινδρομικός κινητήρας χρησιμοποιεί την άνω και κάτω κίνηση των εμβόλων για να μετατρέψει την πίεση από αέρια σε περιστροφική κίνηση. Παραδείγματα περιλαμβάνουν την ατμομηχανή και τη μηχανή Stirling. Ο περιστροφικός κινητήρας χρησιμοποιεί έναν περιστρεφόμενο τριγωνικό ρότορα για τη μετατροπή της θερμότητας από την καύση.

Μηχανή εξωτερικής καύσης (EC)

Η εξωτερική καύση είναι μια εξώθερμη αντίδραση που καίει το καύσιμο σε έναν θάλαμο και εξάγει το προϊόν ξεχωριστά μέσω του εναλλάκτη θερμότητας.
Το υγρό που χρησιμοποιείται μπορεί να είναι είτε αέριο είτε μείγμα υγρού και αέρα.

Ηλεκτρικοί κινητήρες

Οι ηλεκτρικοί κινητήρες είναι γενικά τριών τύπων, δηλαδή μαγνητικοί, πιεζοηλεκτρικοί και ηλεκτροστατικοί.

Μαγνητικός κινητήρας

Βασίζεται στην αλληλεπίδραση μεταξύ ενός μαγνητικού πεδίου και της ηλεκτρικής ροής για την παραγωγή έργου.
Λειτουργεί με βάση την αρχή του δυναμό, αλλά αντίστροφα, για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.
Τα κύρια στοιχεία των ηλεκτροκινητήρων είναι ένας στάτορας—το εξωτερικό μέρος του κινητήρα που παραμένει ακίνητο και ένας μεταγωγέας για τη μετατόπιση της ηλεκτρικής ροής και τη ρύθμιση του επαγόμενου μαγνητικού πεδίου.

Πιεζοηλεκτρικός κινητήρας

Για να δημιουργηθεί έργο σε αυτόν τον κινητήρα, μια ροή ηλεκτρισμού διέρχεται από τα υλικά που έχουν κάποιους κραδασμούς υπερήχων.

Ηλεκτροστατικοί κινητήρες

Χρησιμοποιούν παρόμοια φορτία για να απωθούνται μεταξύ τους και να δημιουργούν περιστροφή στον ρότορα. Οι ηλεκτροστατικοί κινητήρες δεν είναι συνηθισμένοι ως μαγνητικοί κινητήρες, καθώς ο πρώτος χρησιμοποιεί ακριβό υλικό και ο δεύτερος χρειάζεται σχετικά υψηλή τάση για να λειτουργήσει.

Φυσικοί κινητήρες

Οι φυσικοί κινητήρες λειτουργούν με την αποθηκευμένη μηχανική ενέργεια.
Δεν είναι τόσο αποδοτικοί όσο άλλοι κινητήρες, καθώς δεν μπορούν να κρατήσουν μεγάλη ποσότητα ενέργειας.
Παραδείγματα φυσικών μονάδων δίσκου περιλαμβάνουν ωρολογιακούς κινητήρες, πνευματικούς και υδραυλικούς κινητήρες.

Συμπέρασμα

Ένας κινητήρας είναι μια μηχανή που έχει σχεδιαστεί για να μετατρέπει οποιαδήποτε μορφή ενέργειας σε μηχανική ενέργεια για κίνηση. Η διαδικασία μετατροπής της ενέργειας απαιτεί αέρα, νερό, ηλεκτρισμό και πετρέλαιο. Οι κινητήρες γενικά ταξινομούνται σε τρεις τύπους, δηλαδή σε θερμικούς κινητήρες, ηλεκτρικούς και φυσικούς κινητήρες. Οι θερμικοί κινητήρες ταξινομούνται περαιτέρω σε κινητήρες εσωτερικής και εξωτερικής καύσης. Μερικά από τα παραδείγματα προϊόντων που χρησιμοποιούν διαφορετικούς τύπους κινητήρων περιλαμβάνουν αυτοκίνητα, τρένα, ατμομηχανές, μικρές συσκευές, συμπεριλαμβανομένων ρολογιών.