Razvrstitev motorjev. Vrste motorjev, njihov namen, naprava in načelo delovanja

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Klasifikacija motorjev vključuje več velikih skupin teh naprav. Omeniti velja, da je vsaka posamezna skupina razdeljena na več manjših. To je utemeljeno z dejstvom, da je danes človek izumil ogromno različnih vrst motorjev.

Način priprave mešanice

Razvrstitev motorjev z notranjim zgorevanjem se lahko izvede tudi po načinu, na katerega je bilo gorivo pripravljeno za njihovo delovanje. Na primer, ločimo dve glavni vrsti - to sta z zunanjim tvorbo mešanice in z notranjim tvorbo mešanice. Mešanje je postopek, s katerim se pridobi gorivo za delovanje motorja. Zunanje tvorjenje mešanice razumemo kot postopek priprave goriva za delovanje motorja izven njegovih meja, torej v uplinjač ali mešalnik. Seveda v to skupino spadajo tiste vrste teh naprav, ki same ne morejo proizvajati mešanice.

Nastajanje notranje mešanice se nanaša na primer, ko se proces proizvodnje mešanice odvija neposredno v samem cilindru motorja.

Tekoča goriva

Motorji na tekoče gorivo so vrsta raketnih motorjev, torej se uporabljajo za izstrelitev raket. Takšna naprava je sestavljena iz naslednjih delov:

• Zgorevalna komora s šobo. Ti elementi služijo za pretvorbo kemične energije goriva v toplotno energijo. Po zaključku tega procesa se začne naslednji, katerega bistvo je naknadna transformacija že obstoječe toplotne energije v kinetično energijo. Tu je pomembno omeniti, da se zgorevalna komora, kot tudi šoba in vbrizgalna naprava, obravnavata kot ločena enota.
• Naslednji elementi so ventili za upravljanje goriva, pa tudi sam motor. Namen teh ventilov, kot pove že ime, je uravnavanje dovoda goriva. To je precej pomemben proces, saj je zmogljivost takšnega motorja odvisna od količine dobavljenega goriva. Glede na količino delovne snovi, ki vstopi v motor, se bo njegov potisk spremenil.

Naprave na tekoče gorivo

V razvrstitvi motorjev s tekočo snovjo kot gorivom jih uvrščamo med raketne naprave. Pomembno je omeniti, da se kot delovna tekočina lahko uporabljajo različna goriva. Tukaj je treba razumeti, da bo izbira mešanice za zagon enote odvisna od značilnosti, namena, moči in tudi od trajanja samega motorja.

Med vsemi zahtevami, ki najpogosteje veljajo za ta razred naprav, sonajmanjša poraba delovne mešanice ali, kar je enako, največji specifični potisk. Ko je treba izbrati mešanico za delovanje motorja na tekoče gorivo, bodite pozorni na parametre, kot so: hitrost vžiga in gorenja, gostota, hlapnost, strupenost, viskoznost in številne druge pomembne značilnosti.

Enota na trda goriva

Klasifikacija motorjev vključuje drugo vrsto naprav. Te enote delujejo na nekoliko nenavadno trdo gorivo. Pri tem je pomembno omeniti, da je obseg teh motorjev tudi raketni. Smodnik je postal glavna snov, ki je gorivo za to napravo. Posebnost dela je, da enota deluje, dokler ne porabi celotne zaloge do konca. Sam smodnik se vstavi neposredno v zgorevalno komoro motorja. Takšne naprave so postale znane kot raketni motorji na trda goriva ali raketni motorji na trda goriva.

Tukaj je pomembno omeniti, da je ta razred motorjev eden najstarejših. Poleg tega je bila ta vrsta naprave prva, ki je našla svojo praktično uporabo. Drugo pomembno dejstvo je, da je bil črni smodnik prej uporabljen kot gorivo. Z razvojem tehnologije se je spremenila tudi vrsta mešanice. Ljudem je uspelo izumiti brezdimni smodnik za uporabo kot raketno gorivo.

Motor brez goriva

Eden izmed precej zanimivihrazredi enot je motor, ki za svoje delovanje ne uporablja nobene mešanice goriva. Najpogosteje se te vrste naprav uporabljajo kot rotacijski pogoni. Ta enota je sestavljena iz delov, kot so: disk ali vztrajnik, ki je pritrjen na os. Isti del ima enega ali več trajnih rotorskih magnetov.

Pomemben pogoj je, da morajo biti ti magneti, tako kot sam disk ali vztrajnik, nameščeni tako, da nič ne ovira njihovega prostega vrtenja okoli svoje osi. Drug pomemben del motorja brez goriva je cilindrični trajni zaporni magnet, ki je fiksno nameščen na drogu, nameščenem vzporedno z diskom ali vztrajnikom. Trajni cilindrični magnet se lahko skupaj s palico premika na območje, kjer v določenem trenutku obstaja magnetno polje, ki ga ustvarjajo magneti rotorja.

Načelo delovanja enote brez goriva

Načelo delovanja te naprave je v tem, da so vsi njeni magneti obrnjeni z istimi poli drug proti drugemu. Ker se magnetna pola z istim imenom vedno odbijajo, bo njihovo gibanje povzročilo vrtenje diska ali vztrajnika okoli svoje osi. Poleg tega tipa motorja obstaja še en, ki je po principu delovanja zelo podoben motorju brez goriva.

Ta naprava je bila magnetni motor, ki ima stator v obliki trajnega magnetnega obroča, pa tudi rotor (ali ga imenujemo tudi sidro). Ta element je palični trajni magnet, ki je nameščen znotraj statorja v eni ravnini.

Pomanjkljivost teh tipov motorjev je, da za opravljanje svojega dela potrebujejo oskrbo z električno energijo. Za izum te vrste naprave je bilo zastavljenih več ciljev. Treba je bilo doseči okolju prijazen tip motorja, ki med delovanjem ne bi imel škodljivih emisij, deloval pa je tudi brez porabe kakršne koli vrste goriva in brez dovajanja električne energije iz zunanjih virov. Hkrati pa tudi ne bi smel onesnaževati okolja ali atmosferskega zraka.

Letalski motorji

Preden začnete opisovati določen razred motorjev, je najbolje ugotoviti, na podlagi česa so razdeljeni. Trenutno je ta skupina razvrščena v dve bistveno različni vrsti. Edina značilnost ene skupine od druge je bila sposobnost naprave, da deluje zunaj ozračja. Z drugimi besedami, prva kategorija enot za svoje delovanje zahteva prisotnost atmosfere, medtem ko druga ni vezana na ta indikator in se lahko upravlja izven njega. Prva skupina se je imenovala atmosferska ali zračna, druga pa raketa.

Omeniti velja, da se te vrste naprav običajno imenujejo zračni motorji na propeler in reaktivni motorji letal.

skupina reaktivnih naprav

Druga kategorija naprav, to je reaktivnih, vključuje takšne enote, kot so: turboreaktivni zračni motorji, ramjet motorji. Glavna razlika med tema dvema vrstama naprav je v temnaprave z direktnim curkom, pride do stiskanja zraka zaradi dovajanja mehanske energije v motorni trakt. Za delovanje te enote je potrebno ustvariti povečan statični tlak. Ta učinek se doseže z zaviranjem zraka, ki se giblje v dovodu zraka.

Dvokrožni curki

Reaktivni motor te vrste letal - obvodni turboreaktivni motor - se je rodil zaradi dejstva, da so ljudje morali ustvariti napravo, ki bi imela večjo učinkovitost vleke. Treba je bilo doseči povečanje tega kazalnika pri ogromnih podzvočnih hitrostih. Načelo delovanja te naprave izgleda nekako takole.

Zračni tok teče v motor, nato vstopi v dovod zraka, kjer je razdeljen na več delov. En del prehaja skozi visokotlačno napravo, ki se nahaja v primarnem krogu. Drugi del vsesanega zraka prehaja skozi lopatice ventilatorja v sekundarnem krogu. Pri tem velja omeniti, da je princip konstrukcije primarnega kroga v turboventilatorskem motorju podoben tistemu, ki se uporablja v krogu njegovega predhodnika, turboventilatorskega motorja, in zato deluje ustrezno. Toda delovanje ventilatorja, ki se nahaja v drugem krogu motorja, je podobno delovanju propelerja z več rezili, ki se vrti v obročastem kanalu.

Lahko dodamo, da se turboventilatorski motor lahko uporablja tudi pri nadzvočnih hitrostih, vendar je za to treba zagotoviti prisotnost sistema za izgorevanje goriva v njegovem sekundarnem krogu,za povečanje oprijema naprave.