התרחבות תרמית של גזים משמשת כיום במכשירים רבים. מדובר במנועי טורבו-סילון, ומנועי דיזל, וקרבורטורים… היחידה התרמית יכולה להיות משני סוגים:
- מנוע בעירה חיצונית;
- ICE (מנוע בעירה פנימית).
בואו נשקול את המכשיר מהסוג השני בפירוט.
מאפיינים כלליים
רוב המכוניות כיום מצוידות במכשירים כאלה, כאשר העיקרון של מנוע הבעירה הפנימית הוא לשחרר חום ולהמיר אותו לעבודה מכנית. תהליך זה מתבצע בגלילים.
האפשרויות החסכוניות ביותר הן מנועי בוכנה ומשולבים.ניתן להשתמש בהם לאורך זמן והם קטנים יחסית בגודלם ובמשקלם. אבל החיסרון בהם הוא תנועת הבוכנה, המתרחשת בצורה הדדית בהשתתפות מנגנון ארכובה, שמצד אחד מקשה על העבודה, ומצד שני מגביל בהגדלה. המהירות. האחרון בולט ביותר עם ממדי מנוע גדולים.
היצירה, הפיתוח ובאופן כללי, פעולתו של מנוע בעירה פנימית, כמובן, מבוססים על השפעת ההתפשטות התרמית, עםשבו גזים מחוממים מבצעים עבודה שימושית. כתוצאה מבעירה, הלחץ בצילינדר קופץ בחדות, והבוכנה נעה. זהו העיקרון של פעולת כוח, המבצעת התפשטות תרמית, המשמשת במנועי בעירה פנימית וטכנולוגיות אחרות.
כדי שאנרגיה מכנית שמישה תופק באופן רציף, יש לחדש את תא הבעירה בתערובת אוויר-דלק, שבגללה הבוכנה מניעה את גל הארכובה, והאחרון מניע את הגלגלים.
רוב המכוניות כיום הן ארבע פעימות, והאנרגיה בהן מומרת כמעט לחלוטין לאנרגיה שימושית.
קצת היסטוריה
המנגנון הראשון מסוג זה נוצר בשנת 1860 על ידי מהנדס צרפתי, ושנתיים לאחר מכן, בן ארצו הציע להשתמש במחזור ארבע פעימות, שבו פעולתו של מנוע בעירה פנימית כללה את תהליכי היניקה, דחיסה, בעירה והתרחבות, כמו גם פליטה.
בשנת 1878, פיזיקאי גרמני המציא את מנוע הארבע פעימות הראשון עם יעילות של עד 22%, שעלה בהרבה על הביצועים של כל הקודמים.
מנוע כזה החל להתפשט בתחומי החיים השונים. כיום הוא משמש במכוניות, מכונות חקלאיות, ספינות, קטרי דיזל, מטוסים, תחנות כוח וכן הלאה.
יתרונות וחסרונות
ההצלחה נובעת בעיקר מהמאפיינים המעשיים שלחסכון, קומפקטיות ויכולת הסתגלות טובה. בנוסף, המנוע מסוגל להתניע בתנאים הרגילים ביותר, ולאחר מכן הוא מאיץ במהירות ומגיע לעומס מלא. עבור כלי רכב, חשוב מאפיין כמו מומנט בלימה משמעותי.
ICE (מנוע) מסוגל לפעול על סוגים שונים של דלק, מבנזין ועד מזוט.
עם זאת, למנועים אלו יש גם מספר חסרונות, ביניהם הספק מוגבל, רעש גבוה, סיבוב תכוף מאוד של גל הארכובה בעת ההפעלה, חוסר יכולת להתחבר לגלגלי ההינע, רעילות, תנועות הדדיות של הבוכנה.
Case
הגוף הוא עיצוב קלאסי, המורכב מבלוק צילינדר, ראשם, ובמקרה של חלק תחתון מפוצל של הארכובה, ומסגרת בסיסית עם כיסויים. יש גם עיצוב מונובלוק. גיוון כזה, כמובן, מרמז על גישה שונה לתיקון.
האלמנטים של בית המנוע הם הבסיס שבו מחוברים חלקים ממנגנון התזמון והארכובה, מערכות הקירור, אספקת החשמל, שימון וכן הלאה.
Classification
מנוע הבעירה הפנימית הנפוץ ביותר (ICE), שבו התהליך מתרחש בצילינדרים עצמם. אבל ניתן לסווג מנועים לפי קריטריונים שונים אחרים.
לפי מחזור העבודה הם:
- שתי פעימות;
- ארבע פעימות.
לפי האופן שבו נוצרת התערובת במנוע הבעירה הפנימית, המנוע הוא:
- עם חיצוניהיווצרות (גז וקרבורטור);
- מנוע עם היווצרות תערובת פנימית (דיזל).
לפי שיטת קירור:
- עם נוזל;
- עם אוויר.
לפי צילינדרים:
- צילינדר יחיד;
- שני צילינדרים;
- multi-cilinder.
לפי המיקום שלהם:
- שורה (אנכית או אלכסונית);
- V-shaped.
על ידי מילוי הגליל באוויר:
- שאיפה טבעית;
- טעון מוגבר.
לפי תדירות הסיבוב של מנוע הבעירה הפנימית (מנוע) זה קורה:
- נע במהירות;
- תדירות מוגברת;
- מהירה.
לפי שימוש בדלק:
- multi-fuel;
- gas;
- דיזל;
- benzine.
לפי יחס דחיסה:
- high;
- low.
למטרה:
- autotractor;
- aviation;
- נייח;
- ספינה וכן הלאה.
Power
הספק של יחידות מכוניות מחושב בדרך כלל בכוח סוס.מונח זה הוצג בסוף המאה השמונה עשרה על ידי ממציא אנגלי שעקב אחר סוסים מושכים סלי פחם ממכרות. על ידי מדידת משקל המטען והגובה שאליו הוא מורם, ד.וואט חישב כמה פחם סוס יכול למשוך בדקה מעומק מסוים. לאחר מכן, יחידה זו כונתה המונח הידוע "כוח סוס". לאחר שבשנת 1960 היהאימצה מערכת יחידות בינלאומית (SI), h.p. הפכה ליחידת עזר, ששווה ל-736 W.
