Ha nem az dugattyús hajtómű, a modern társadalomban a felnőttek többségének nehezen jut el oda, ahová lennie kell mindennap. Bárki, aki hagyományos gépjárművel vezet vagy közlekedik, részesül az ilyen motor előnyeiből (az elektromos autóknak nincs dugattyújuk, ehelyett tisztán motorok.)
Más néven a dugattyús motor, e motorok legfőbb jellemzője, hogy a nyomást forgó mozgássá fordítják. Ez a forgó mozgás - más szóval mozgás egy fizikai vagy fogalmi tengely körül - átalakítható transzlációs és a mozgás egyéb formái könnyedén, mint például az autó gumiabroncsainak gördülése, és a jármű többi része föléjük függesztve út.
Különböző típusú dugattyús motorok léteznek, amelyek közül a legismertebbeket éppen leírták - a belsőégésű motor, amely magában foglalja a gázüzemű autómotorokat és más altípusokat. A többi dugattyús motorfajta közül a külső égésű motor és a Stirling motor.
Megtudhatja többek között, hogy az atomerőművekben sokkal több közös van az ó-nyugati mozdonyokkal, mint gondolná, és általános megbecsülést kap arról, hogy a szükség és az emberi találékonyság hogyan egyesült ismét valami figyelemre méltó és átalakító dolog létrehozásában.
A dugattyú és a henger egység
Bármi okból kifolyólag, úgy tűnik, hogy a dugattyúk nagyobb figyelmet kapnak a mindennapi emberek részéről, majd éppen ez teszi működőképessé őket, vagyis a hengeres kamrát, amely otthont ad nekik. A hírnévtől függetlenül a dugattyú és a henger áll az egyetlen eszköz középpontjában, amely vitathatatlanul jobban megváltoztatta a világot, mint bármely más gép, ez pedig a belső égésű motor.
A dugattyú maga egy zárt vagy szilárd fejű henger, amely előre-hátra mozog egy nagyobb hengeres tokban, amely a név szerinti henger. A dugattyú elmozdulhat ellen folyadéknyomás vagy a folyadéknyomás mozgatja. Gőzgépben a dugattyú mindkét végén zárva van; egy rúd halad át a központon, de az ízület szorosan lezárva. Benzinmotorban az egyik végén nyitva van, hogy lehetővé tegye a motoron belüli többi mozgó alkatrész lengését (oda-vissza mozgás).
Hogyan működik a dugattyús motor
A dugattyús motor mozgása szorosan összehangolt és összehangolt. A motor egyetlen dugattyúból állhat, bár ez nem gyakori. Különféle konfigurációk lehetségesek, beleértve több dugattyú-henger kombinációt, beleértve a sorokat, a "víz" alakokat és ezek "cikk-cakk" kombinációit.
Ha eltekintünk az egyes dugattyúk számától, ezek a motorok ugyanúgy viselkednek, függetlenül attól, hogy mekkora energiát tudnak előállítani, vagy milyen üzemanyag szolgálja a nyomásforrást a henger.
Klasszikus négyütemű ciklus A reciprok motor négy lépést vagy folyamatot tartalmaz:
Bevitel: A négyütemű ciklus első lépésében valamilyen üzemanyagot a hengerbe kényszerítenek a tetején lévő szívónyíláson keresztül, amely a dugattyút a henger aljára tolja.
Tömörítés: A dugattyút ezután visszaszorítják a tetejére, amely összenyomja az üzemanyagot és a legtöbb motor gyújtógyertyáján keresztül meggyújtja. Dízelmotorokban az üzemanyag elégséges tömörítése elegendő ahhoz, hogy meggyújtsa (lazán szólva: a fizikában a nyomás és a hőmérséklet együttesen nő.)
Gyújtás: Az üzemanyag gyújtása a dugattyút még egyszer lefelé nyomja, ezáltal hasznos munka (a fizikában a felhasználható energiához hasonló mennyiség) a motoré. Ezt a "stroke" -ot más néven " égés vagy erő lépés.
Kipufogó: Az üzemanyag elégetéséből származó vegyi anyagok a kipufogónyíláson keresztül kerülnek kibocsátásra, és a ciklus megismétlődik. A négy ütem látszólag alapos jellege ellenére a ciklus percenként ezerszer ismétlődik a szokásos gépjárművekben - körülbelül 50–100-szor másodpercenként.
- Lehet, hogy ezen a ponton először értékeli teljes mértékben, hogy miért igényel motorja szigorúan kenőanyagot vagy motorolajat; még egy tökéletesen hangolt csúcskategóriás motorban is ez a sok elkerülhetetlen súrlódás, amelyet valahogy kezelni kell és el kell oszlatni.
A külső égésű dugattyús motor
Az előzőek leírják azt a világot, amelyben élsz, ahol az autók gyakorlatilag univerzálisak. Természetesen ez még mindig nem így volt, még az emberiség viszonylag friss történelmében sem.
A francia hadmérnök Nicolas-Joseph Cugnot állt az első olyan kísérletek mögött, amelyek valamilyen folyadékot szereztek a dugattyú meghajtására a henger belsejében a jármű áramellátása céljából. (A folyadék gáz vagy folyadék, például gőz vagy víz, előbbi az utóbbi gáz halmazállapotú formája.) 1769-ben Cugnot egy esetlen háromkerekű "gőzt épített". kocsi ", amelyet ágyúk szállítására szántak és körülbelül 3 mérföld / óra (5 kilométer / óra) sebességgel tudott közlekedni, de hajlamos volt az irányításon kívül esni, és összeomlik.
A 19. század közepére a gőzenergia annyira elterjedt volt, hogy az ezzel járó technológiai eredmények hatalmas fejlesztéseket tettek lehetővé. A gőzmozdony nagyszerű példája egy (mára elavult) külső égésű motornak: Külső mert meggyújtott és megégett szén kívül a motort (kemencében) nagy mennyiségű víz forralására használták fel, így gőz keletkezett, amelyet aztán a motor belsejében lévő hengerekbe pumpáltak.
A belső égésű dugattyús motor
1826-ban az amerikai Samuel Morley biztosította az első szabadalmat egy olyan motorra, amely az üzemanyag gyújtását és a henger tágulását az ebből adódó nyomásnövekedés miatt ugyanabban a fizikai lokuszban helyezte el. Morley azonban csak 1858-ban gyártott háromkerekű kocsit, amely belső égésű motorral volt felszerelve, amely "széngázzal" működött és 50 mérföldes utat tett meg.
A belső égésű motorok felépítésének egyik legfontosabb előrelépése az volt, hogy képes volt a gázt összenyomni a gyújtás előtt, megkönnyítve ezzel az üzemanyag égését; egy gáz nyomása és hőmérséklete együttesen növekszik, míg a gáz térfogatának csökkentése (vagyis összenyomása) növeli a nyomását.
Amint a belső égésű motor kezdett megközelíteni egy távoli kompakt méretet, a mérnökök és az álmodozók azonnal arról kezdtek álmodni, hogyan lehet őket használni az első repülő gépek meghajtására.
Repülőgép-motorok
Az 1880-as évekre a merész feltalálók gőzzel vagy gázzal hajtott dugattyút használó "ugrógépekkel" kísérleteztek, ha nem is repülőgépekkel. motorok, némelyik elérheti a 150 lábat, de sok más megsemmisül az emberi megfigyelési horizont és az utazás előmozdításáért folytatott küzdelemben határok.
A Wright testvérek, Orville és Wilbur ma híresek, de valójában kissé későn léptek be az 1800-as évek végére az "űrverseny" változata, amely fél évszázaddal később kibontakozik az Egyesült Államok és a Szovjetunió között Unió. 1899-ben elvégezték a kellő gondosságot és sokat kísérleteztek a siklógépekkel, mielőtt megpróbálták motorokkal felszerelni őket, ezáltal többet megtudva az alapul szolgáló aerodinamikáról.
A Wright testvérek 1903-ban, az észak-karolinai Kitty Hawkban elért első diadalútja óta az égésű motor hosszú utat tett meg. Míg sugárhajtóművek napjainkban nagy kereskedelmi és egyéb nagy teljesítményű repülőgépekben használják, a legtöbb kisebb és magánrepülőgépet továbbra is propellerek és belső égésű motorok használják.
- Gyakran előfordulhat, hogy hőmotoroknak nevezett repülőgépek dugattyús motorjait látja, de az összes belső égésű motorok hőmotorok, a külső égésű motorok a másik elsődleges hőkategória motorok.