Toplotno raztezanje plinov se danes uporablja v številnih napravah. To so turboreaktivni motorji, dizelski motorji in uplinjači … Toplotna enota je lahko dveh vrst:
- motor z zunanjim zgorevanjem;
- ICE (motor z notranjim zgorevanjem).
Poglejmo podrobneje napravo druge vrste.
Splošne značilnosti
Večina današnjih avtomobilov je opremljenih s takšnimi napravami, kjer je princip delovanja motorja z notranjim zgorevanjem, da sprošča toploto in jo pretvori v mehansko delo. Ta postopek se izvaja v cilindrih.
Najvarčnejše možnosti so batni in kombinirani motorji. Uporabljajo se lahko dlje časa in so relativno majhni po velikosti in teži. Toda slaba stran v njih je gibanje bata, ki se dogaja na povratni način s sodelovanjem ročičnega mehanizma, kar po eni strani otežuje delo, po drugi strani pa je omejevalnik pri povečanju hitrost. Slednje je najbolj opazno pri velikih dimenzijah motorja.
Ustvarjanje, razvoj in na splošno delovanje motorja z notranjim zgorevanjem seveda temeljijo na učinku toplotnega raztezanja, pri čemerv katerem segreti plini opravljajo koristno delo. Zaradi zgorevanja tlak v cilindru močno poskoči in bat se premakne. To je princip delovanja sile, ki izvaja toplotno raztezanje, ki se uporablja v motorjih z notranjim zgorevanjem in drugih tehnologijah.
Za neprekinjeno proizvodnjo uporabne mehanske energije je treba zgorevalno komoro napolniti z mešanico zraka in goriva, zaradi katere bat poganja ročično gred, ta pa kolesa.
Večina današnjih avtomobilov je štiritaktnih in energija v njih se skoraj v celoti pretvori v koristno energijo.
Malo zgodovine
Prvi mehanizem te vrste je leta 1860 ustvaril francoski inženir, dve leti pozneje pa je njegov rojak predlagal uporabo štiritaktnega cikla, kjer je delovanje motorja z notranjim zgorevanjem vključevalo procese sesanja, kompresijo, zgorevanje in ekspanzijo, pa tudi izpuh.
Leta 1878 je nemški fizik izumil prvi štiritaktni motor z izkoristkom do 22%, kar je močno preseglo zmogljivost vseh predhodnikov.
Tak motor se je začel širiti na različnih področjih življenja. Danes se uporablja v avtomobilih, kmetijskih strojih, ladjah, dizelskih lokomotivah, letalih, elektrarnah in tako naprej.
Prednosti in slabosti
Uspeh je predvsem posledica praktičnih značilnostiekonomičnost, kompaktnost in dobra prilagodljivost. Poleg tega se motor lahko zažene v najbolj normalnih pogojih, nato pa hitro pospeši in doseže polno obremenitev. Za vozila je pomembna značilnost, kot je pomemben zavorni navor.
ICE (motor) lahko deluje na različne vrste goriva, od bencina do kurilnega olja.
Vendar imajo ti motorji tudi številne pomanjkljivosti, med katerimi so omejena moč, visok hrup, zelo pogosto vrtenje ročične gredi ob zagonu, nezmožnost priključitve na pogonska kolesa, strupenost, povratni premiki bata.
Zadeva
Ohišje je klasične zasnove, sestavljeno iz bloka cilindrov, njihove glave in v primeru deljivega spodnjega dela ohišja motorja ter temeljnega okvirja s pokrovi. Obstaja tudi monoblok dizajn. Takšna raznolikost seveda pomeni drugačen pristop k popravilu.
Elementi ohišja motorja so osnova, kamor so pritrjeni deli krmilnega in ročičnega mehanizma, hladilni sistemi, napajanje, mazanje itd.
Razvrstitev
Najbolj razširjen motor z notranjim zgorevanjem (ICE), pri katerem proces poteka v samih valjih. Toda motorje je mogoče razvrstiti po različnih drugih merilih.
Glede na delovni cikel so:
- dvotaktni;
- štiritaktni.
Glede na način oblikovanja mešanice v motorju z notranjim zgorevanjem je motor:
- z zunanjimtvorba (plin in uplinjač);
- motor z notranjim tvorbo mešanice (dizel).
Po načinu hlajenja:
- s tekočino;
- z zrakom.
Po cilindrih:
- enovaljnik;
- dvovaljnik;
- večvaljnik.
Po njihovi lokaciji:
- vrstica (navpično ali poševno);
- V-oblika.
S polnjenjem jeklenke z zrakom:
- naravni aspirator;
- napolnjeno.
Glede na frekvenco vrtenja motorja z notranjim zgorevanjem (motorja) se zgodi:
- počasi;
- povečana frekvenca;
- hitro premikanje.
Glede na porabljeno gorivo:
- več-gorivo;
- plin;
- dizel;
- bencin.
Po kompresijskem razmerju:
- visoko;
- nizko.
Za namen:
- avtotraktor;
- letalstvo;
- nepremično;
- ladja in tako naprej.
Power
Moč avtomobilskih enot se običajno izračuna v konjskih močh. Ta izraz je v poznem osemnajstem stoletju uvedel angleški izumitelj, ki je sledil konjem, ki so vlekli košare premoga iz rudnikov. Z merjenjem teže tovora in višine, na katero se dvigne, je D. Watt izračunal, koliko premoga lahko konj potegne v minuti iz določene globine. Kasneje se je ta enota imenovala dobro znan izraz "konjska moč". Potem ko je bilo leta 1960sprejet mednarodni sistem enot (SI), h.p. postala pomožna enota, kar je enako 736 W.
