verbrandingsmotoren (ICE) zijn de meest voorkomende vorm van warmtemotoren, omdat ze worden gebruikt in voertuigen, boten, schepen, vliegtuigen en treinen. Ze worden als zodanig genoemd omdat de brandstof wordt ontstoken om werk in de motor te doen. Hetzelfde brandstof – en luchtmengsel wordt vervolgens uitgestoten als uitlaatgas. Dit kan worden gedaan met behulp van een zuiger (een zuigermotor genoemd), of met een turbine.
de ideale gaswet
Verbrandingswarmtemotoren werken volgens het principe van de ideale gaswet: ., Het verhogen van de temperatuur van een gas verhoogt de druk die het gas wil uitzetten. Een verbrandingsmotor heeft een kamer, die brandstof heeft toegevoegd aan het die ontbrandt om de temperatuur van het gas te verhogen.
wanneer warmte aan het systeem wordt toegevoegd, dwingt het gas naar binnen uit te zetten. Bij een zuigermotor zorgt dit ervoor dat de zuiger stijgt (zie Figuur 2), en bij een gasturbine wordt de hete lucht in de turbinekamer gedwongen, waarbij de turbine wordt gedraaid (figuur 1)., Door de zuiger of turbine aan een nokkenas te bevestigen, kan de motor een deel van de energie-input aan het systeem omzetten in nuttig werk. Om de zuiger in een intermitterende verbrandingsmotor te comprimeren, put de motor het gas uit. Een koellichaam wordt dan gebruikt om het systeem op een consistente temperatuur te houden. Een gasturbine, die gebruik maakt van continue verbranding, put zijn gas gewoon continu uit in plaats van in een cyclus.
zuigers vs turbines
figuur 1. Een diagram van een gasturbinemotor.,
een motor die een zuiger gebruikt wordt een intermitterende verbrandingsmotor genoemd, terwijl een motor die een turbine gebruikt een continue verbrandingsmotor wordt genoemd. Het verschil in mechanica is duidelijk te wijten aan de namen, maar verschil in gebruik is minder duidelijk.
een zuigermotor reageert extreem, in vergelijking met een turbine, en is zuiniger bij lage vermogens. Dit maakt ze ideaal voor gebruik in voertuigen, omdat ze ook sneller opstarten., Omgekeerd heeft een turbine een superieure vermogen-gewichtsverhouding in vergelijking met een zuigermotor en is het ontwerp betrouwbaarder voor continue hoge uitgangen. Een turbine werkt ook beter dan een natuurlijk aangezogen zuigermotor op grote hoogten en koude temperaturen. De lichte bouw, betrouwbaarheid en hoge hoogte maken van turbines de motor bij uitstek voor vliegtuigen. Turbines worden ook vaak gebruikt in energiecentrales voor elektrische opwekking.
viertaktmotor
hoofdpagina
hoewel er vele soorten verbrandingsmotoren zijn, is de viertaktzuigermotor (Figuur 2) een van de meest voorkomende. Het wordt gebruikt in verschillende auto ’s (die specifiek gebruik maken van benzine als brandstof) zoals auto’ s, vrachtwagens, en sommige motorfietsen. Een viertaktmotor levert één krachtslag voor elke twee cycli van de zuiger. Er is een animatie aan de rechterkant, van een viertakt motor, en verdere uitleg van het proces hieronder.,
- brandstof wordt in de kamer geïnjecteerd.
- de brandstof vliegt in brand (dit gebeurt anders bij een dieselmotor dan bij een benzinemotor).
- dit vuur duwt de zuiger die de nuttige beweging is.
- de afvalstoffenstoffen, naar volume (of Massa) is dit meestal waterdamp en kooldioxide. Er kunnen ook verontreinigende stoffen zijn zoals koolmonoxide door onvolledige verbranding.
tweetaktmotor
hoofdpagina
zoals de naam al aangeeft, heeft het systeem slechts twee zuigerbewegingen nodig om vermogen op te wekken. De belangrijkste differentiatiefactor waardoor de tweetaktmotor met slechts twee zuigerbewegingen kan functioneren, is dat de uitlaat en de inlaat van het gas gelijktijdig plaatsvinden, zoals te zien is in Figuur 3. De zuiger zelf wordt gebruikt als de klep van het systeem, samen met de krukas, om de stroom van de gassen te sturen., Bovendien wordt de brandstof door het frequente contact met bewegende componenten gemengd met olie om smering toe te voegen, waardoor vloeiendere slagen mogelijk zijn. In totaal bevat tweetaktmotor twee processen:
- het lucht-brandstofmengsel wordt toegevoegd en de zuiger beweegt naar boven (compressie). De inlaatpoort wordt geopend door de positie van de zuiger en het lucht-brandstofmengsel komt de opvangkamer binnen. Een bougie ontbrandt de samengeperste brandstof en begint de krachtslag.
- het verwarmde gas oefent hoge druk uit op de zuiger, de zuiger beweegt naar beneden (uitzetting), afvalwarmte wordt uitgeput.,
Rotary (Wankel) Engine
main page
Figuur 4. De cyclus van de roterende motor. Het neemt lucht/brandstof op, comprimeert het, ontbrandt nuttig werk, dan put het gas uit.
in dit motortype bevindt zich een rotor (binnencirkel met het label “B” in Figuur 4) die zich in een ovale behuizing bevindt. Het voert de gebruikelijke viertakt cyclus stappen (inlaat, compressie, ontsteking, uitlaat) echter, deze stappen optreden 3 keer per één draai van de rotor—het creëren van drie macht slagen per rotatie.,
voor meer informatie
- roterende motor
- tweetaktmotor
- viertaktmotor
- ideale gaswet
- of onderzoek een willekeurige pagina