Kui mitte kolbmootor, oleks enamikul tänapäeva ühiskonna täiskasvanutest raske jõuda igapäevaselt sinna, kus nad peavad olema. Igaüks, kes sõidab või sõidab tavalise mootorsõidukiga, on sellise mootori kasusaaja (elektriautodel pole kolbe, selle asemel tohib seda puhtalt mootor mootorid.)
Tuntud ka kui kolbmootor, nende mootorite peamine tunnus nad tõlgivad survet pöörlemisliikumiseks. Selle pöörlemisliikumise - teisisõnu liikumise ümber füüsilise või kontseptuaalse telje - saab teisendada translatsiooniliseks ja muud liikumisviisid kergusega, näiteks kui teie auto rehvid veerevad teid ja ülejäänud sõiduk riputatakse nende kohal alla tee.
On olemas erinevat tüüpi kolbmootoreid, millest kõige tuttavam oli just kirjeldatud - sisepõlemismootor, mis hõlmab gaasimootoriga mootoreid ja muid alamtüüpe. Muude kolbmootorite sortide hulgas on välispõlemismootor ja Stirling mootor.
Te saate muu hulgas teada, et tuumaelektrijaamadel on vanalääne veduritega rohkem ühist, kui arvate, ja üldine hinnang sellele, kuidas vajadus ja inimeste leidlikkus on taas kokku saanud, et saada midagi tähelepanuväärset ja muutvat.
Kolvi ja silindri komplekt
Mingil põhjusel näib, et igapäevased inimesed saavad kolvid rohkem tähelepanu kui see, mis muudab need funktsionaalseks, see on silindriline kamber, mis neid hoiab. Sõltumata tuntusest on kolb ja silinder ühe seadme keskmes, mis on väidetavalt maailma muutnud rohkem kui ükski masin ja see on sisepõlemismootor.
Kolb on iseenesest suletud või kindla peaga silinder, mis liigub edasi-tagasi suurema silindrilise korpuse sees, mis on nimepõhine silinder. Kolb võib liikuda vastu vedeliku rõhk või vedeliku rõhk võib seda liigutada. Aurumasinas on kolb mõlemast otsast suletud; keskosa läbib varda, kuid vuuk on tihedalt tihendatud. Bensiinimootoris on see ühes otsas avatud, et võimaldada mootori muude liikuvate osade võnkumist (edasi-tagasi liikumist).
Kuidas kolvimootor töötab
Kolvimootori liikumised on tihedalt koordineeritud ja korraldatud. Mootor võib koosneda ühest kolbist, kuigi see on haruldane. Võimalikud on erinevad konfiguratsioonid, sealhulgas mitu kolvi ja silindri kombinatsiooni, sealhulgas rida, "vee" kuju ja nende "siksakiline" kombinatsioon.
Kui kõrvale jätta üksikute kolbide arv, siis kõik need mootorid käituvad samamoodi, sõltumata sellest, kui palju energiat nad suudavad tekitada või milline kütus teenib survet silinder.
Klassika neljataktiline tsükkel vastastikuse mootori puhul on neli etappi või protsessid:
Sissevõtt: Neljataktilise tsükli esimeses etapis surutakse mingisugune kütus silindrisse läbi sisselaskeava ülaosas, mis surub kolvi silindri põhja.
Tihendamine: Seejärel surutakse kolb tagasi ülespoole, mis surub kütuse kokku ja süttib enamuses mootorites küünla kaudu. Diiselmootorites piisab kütuse piisavast kokkusurumisest, et see süttida (füüsikas rõhu ja temperatuuri tõus koos).
Süüde: Kütuse süüde surub kolvi veel kord alla, tekitades seeläbi kasulikku töö (füüsikaline kogus, mis sarnaneb kasutatava energiaga) mootorile. Seda "lööki" nimetatakse alternatiivina ka põlemine või võim samm.
Heitgaas: Kütuse põlemisel tekkivad jäätmekemikaalid eralduvad väljalaskeava kaudu ja tsükkel kordub. Hoolimata nelja takti pealtnäha põhjalikkusest, kordub tsükkel standardsetes autodes tõhusalt tuhandeid kordi minutis - umbes 50–100 korda sekundis.
- Võib-olla hindate sel hetkel esimest korda, miks teie mootor nõuab rangelt määrdeainet või mootoriõli; isegi täiuslikult häälestatud tippmootoris on see palju paratamatut hõõrdumist, millele tuleb kuidagi tähelepanu pöörata ja hajutada.
Väline põlemiskolbmootor
Eelnev kirjeldab maailma, kus elate, kus autod on praktiliselt universaalsed. See ei olnud muidugi alati nii, isegi inimkonna suhteliselt hiljutises ajaloos.
Prantsuse sõjaväeinsener Nicolas-Joseph Cugnot oli üks esimesi katseid saada mingisugust vedelikku kolvi juhtimiseks silindrisse sõiduki toitmiseks. (A vedelik on gaas või vedelik, näiteks aur või vesi, millest esimene on teise gaasiline vorm.) 1769. aastal ehitas Cugnot kohmaka kolmerattalise "auru" vagun ", mis oli mõeldud kahurite kandmiseks ja suutis juhtida umbes 3 miili tunnis (5 kilomeetrit tunnis), kuid tal oli kalduvus kontrolli alt väljuda ja krahh.
19. sajandi keskpaigaks oli aurujõud nii laialt levinud, et sellega kaasnev tehnoloogiline kasv võimaldas tohutut paranemist. Auruvedurirong on suurepärane näide (nüüdseks aegunud) välispõlemismootorist: Väline sest sütt, mis süttis ja põles väljas mootorit (ahjus) kasutati suures koguses vee keetmiseks, tekitades auru, mis seejärel pumbati mootori sees olevatesse silindritesse.
Sisemine põlemiskolbmootor
1826. aastal ameeriklane Samuel Morley kinnitas esimese patendi mootoritüübi jaoks, mis paigutas kütuse süttimise ja silindri paisumise tänu sellele tekkivale rõhutõusule samasse füüsilisse asukohta. Alles 1858. aastal tootis Morley siiski kolmerattalise vaguni, mis oli varustatud sisepõlemismootoriga ja töötas "söegaasil" ning tegi teekonna 50 miili.
Sisepõlemismootorite ehituse peamine edasiminek oli võime gaasi enne selle süütamist kokku suruda, muutes kütuse põlemise hõlpsamaks; gaasi rõhk ja temperatuur kipuvad koos tõusma, gaasi mahu vähendamine (see tähendab selle kokkusurumine) aga suurendab selle rõhku.
Niipea, kui sisepõlemismootor hakkas lähenema kaugelt kompaktsele suurusele, hakkasid insenerid ja unistajad kohe unistama, kuidas neid esimeste lendavate masinate toitmiseks kasutada.
Lennukimootorid
1880. aastateks katsetasid julged leiutajad, kui mitte lendavate masinatega, "hüppemasinatega", mis kasutasid auru- või gaasimootoriga kolvi mootorid, millest mõned jõuavad 150 jalani, kuid paljud teised hävivad võitluses inimeste vaatlushorisondi edendamise ja reisimise nimel piirid.
The Wrighti vennad, Orville ja Wilbur on tänapäeval kuulsad, kuid tegelikult tulid nad 1800. aastate lõppu mõnevõrra hilja versioon "kosmosevõistlusest", mis kulgeks üle poole sajandi hiljem Ameerika Ühendriikide ja Nõukogude vahel Liit. 1899. aastal tegid nad hoolsuskohustuse ja katsetasid palju mootoreid varustavate libisemismasinatega, õppides seeläbi põhjalikumast aerodünaamikast.
Pärast vendade Wrightide esimest võidukat lendu 1903. aastal Põhja-Carolinas Kitty Hawkis on sisepõlemismootor jõudnud kaugele. Kuigi reaktiivmootorid kasutatakse tänapäeval suurtes kommerts- ja muudes suure võimsusega lennukites, enamik väiksemaid ja eralennukeid ehitatakse endiselt propellerite ja sisepõlemismootorite abil.
- Sageli võite näha lennukite kolbmootoreid, mida nimetatakse soojusmootoriteks, kuid kogu sisepõlemist mootorid on soojusmootorid, kusjuures teine põhikütuse kategooria on välispõlemismootorid mootorid.