Thermische uitzetting van gassen wordt tegenwoordig in veel apparaten gebruikt. Dit zijn turbojetmotoren en dieselmotoren en carburateurs … De thermische eenheid kan van twee typen zijn:
- externe verbrandingsmotor;
- ICE (verbrandingsmotor).
Laten we het apparaat van het tweede type in detail bekijken.
Algemene kenmerken
De meeste auto's zijn tegenwoordig uitgerust met dergelijke apparaten, waarbij het principe van de verbrandingsmotor is om warmte af te geven en om te zetten in mechanisch werk. Dit proces wordt uitgevoerd in cilinders.
De meest economische opties zijn zuiger- en combinatiemotoren. Ze kunnen lange tijd worden gebruikt en zijn relatief klein van formaat en gewicht. Maar de keerzijde daarvan is de beweging van de zuiger, die op een heen en weer gaande manier plaatsvindt met de deelname van een krukmechanisme, dat enerzijds het werk moeilijker maakt en anderzijds een beperking is bij het vergroten de snelheid. Dit laatste v alt het meest op bij grote motorafmetingen.
Het ontstaan, de ontwikkeling en, in het algemeen, de werking van een verbrandingsmotor zijn natuurlijk gebaseerd op het effect van thermische uitzetting, metwaarin verwarmde gassen nuttig werk verrichten. Als gevolg van verbranding springt de druk in de cilinder sterk op en beweegt de zuiger. Dit is het principe van krachtwerking, dat thermische uitzetting tot stand brengt, dat wordt gebruikt in verbrandingsmotoren en andere technologieën.
Om continu bruikbare mechanische energie te produceren, moet de verbrandingskamer worden aangevuld met een lucht-brandstofmengsel, waardoor de zuiger de krukas aandrijft en deze de wielen aandrijft.
De meeste auto's zijn tegenwoordig viertaktmotoren en de energie erin wordt bijna volledig omgezet in bruikbare energie.
Een beetje geschiedenis
Het eerste mechanisme van dit type werd in 1860 gemaakt door een Franse ingenieur en twee jaar later stelde zijn landgenoot het gebruik van een viertaktcyclus voor, waarbij de werking van een verbrandingsmotor de processen van zuiging omvatte, compressie, verbranding en expansie, evenals uitlaat.
In 1878 vond een Duitse natuurkundige de eerste viertaktmotor uit met een efficiëntie tot 22%, die de prestaties van alle voorgangers aanzienlijk overtrof.
Zo'n motor begon wijdverbreid te worden in verschillende levenssferen. Tegenwoordig wordt het gebruikt in auto's, landbouwmachines, schepen, diesellocomotieven, vliegtuigen, energiecentrales enzovoort.
Voors en tegens
Succes is vooral te danken aan de praktische kenmerken vanzuinigheid, compactheid en goed aanpassingsvermogen. Bovendien kan de motor in de meest normale omstandigheden starten, waarna hij snel accelereert en vollast bereikt. Voor voertuigen is een kenmerk als een aanzienlijk remkoppel belangrijk.
ICE (motor) kan op verschillende soorten brandstof werken, van benzine tot stookolie.
Deze motoren hebben echter ook een aantal nadelen, waaronder beperkt vermogen, veel lawaai, zeer frequente rotatie van de krukas bij het opstarten, onvermogen om verbinding te maken met de aandrijfwielen, toxiciteit, heen en weer gaande bewegingen van de zuiger.
Case
De carrosserie is een klassiek ontwerp, bestaande uit een cilinderblok, hun kop, en in het geval van een gespleten onderste deel van het carter, en een fundamenteel frame met deksels. Er is ook een monoblock-ontwerp. Een dergelijke diversiteit impliceert natuurlijk een andere benadering van reparatie.
De elementen van het motorhuis vormen de basis waar delen van het timing- en krukmechanisme, koelsystemen, voeding, smering enzovoort zijn bevestigd.
Classificatie
De meest gebruikte verbrandingsmotor (ICE), waarbij het proces in de cilinders zelf plaatsvindt. Maar motoren kunnen volgens verschillende andere criteria worden geclassificeerd.
Volgens de werkcyclus zijn ze:
- tweetakt;
- viertakt.
Volgens de manier waarop het mengsel wordt gevormd in de verbrandingsmotor, is de motor:
- met externevorming (gas en carburateur);
- motor met interne mengselvorming (diesel).
Door koelmethode:
- met vloeistof;
- met lucht.
Door cilinders:
- eencilinder;
- tweecilinder;
- meercilinder.
Op hun locatie:
- rij (verticaal of schuin);
- V-vormig.
Door de cilinder met lucht te vullen:
- natuurlijke aanzuiging;
- supercharged.
Afhankelijk van de rotatiefrequentie van de verbrandingsmotor (motor) gebeurt het:
- slow-moving;
- verhoogde frequentie;
- snel bewegend.
Op verbruikte brandstof:
- multi-brandstof;
- gas;
- diesel;
- benzine.
Door compressieverhouding:
- hoog;
- laag.
Voor het doel:
- autotractor;
- luchtvaart;
- stationair;
- schip enzovoort.
Kracht
Het vermogen van auto's wordt meestal berekend in pk's. Deze term werd aan het eind van de achttiende eeuw geïntroduceerd door een Engelse uitvinder die paarden volgde die manden met kolen uit mijnen trokken. Door het gewicht van de last te meten en de hoogte waarop deze wordt geheven, berekende D. Watt hoeveel kolen een paard in een minuut vanaf een bepaalde diepte kan trekken. Vervolgens werd deze eenheid de bekende term "paardenkracht" genoemd. Nadat er in 1960 wasaangenomen Internationaal Stelsel van Eenheden (SI), h.p. werd een hulpeenheid, wat gelijk is aan 736 W.
