Motor

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 22. april 2022; checks kræver 4 redigeringer .

En motor  er en maskine , en enhed, der omdanner enhver form for energi til mekanisk arbejde . Udtrykket motor blev i første halvdel af 1800-tallet lånt fra det tyske sprog [1] ( tysk  motor  - "motor", fra latin  mōtor  - "sætter i bevægelse") og kaldes hovedsageligt elektriske motorer og forbrændingsmotorer [2 ] .

Motorer er opdelt i primær og sekundær. De primære omfatter direkte omdannelse af naturlige energiressourcer til mekanisk arbejde , og de sekundære omfatter konvertering af energi genereret eller akkumuleret af andre kilder [3] .

Primære motorer (PD) omfatter et vindhjul, der bruger vindkraft , et vandhjul og en kettlebell-mekanisme  - de drives af tyngdekraften (faldende vand og tyngdekraft), varmemotorer - i dem omdannes den kemiske energi fra brændstof eller atomenergi til andre typer af energi [3] . Sekundære motorer (SP) omfatter elektriske , pneumatiske og hydrauliske motorer .

Primærbevægelser

De første primus motorer var sejlet og vandhjulet. Sejlet har været brugt i mere end 7 tusind år.

Vandhjulet - noria blev meget brugt til kunstvandingssystemer i landene i den antikke verden: Egypten, Kina, Indien. Vand- og vindhjul blev meget brugt i Europa i middelalderen som den vigtigste energibase for manufakturproduktion .

Dampmaskiner

I midten af ​​1600-tallet blev der gjort de første forsøg på at skifte til maskinproduktion, hvilket krævede skabelsen af ​​motorer, der ikke var afhængige af lokale energikilder (vand, vind osv.). Den første motor, der brugte den termiske energi fra et kemisk brændstof, var en damp-atmosfærisk maskine, lavet efter design af den franske fysiker Denis Papin og den engelske mekaniker Thomas Savery . Denne maskine blev frataget muligheden for direkte at tjene som et mekanisk drev, den blev "fastgjort til sættet" med et vandmøllehjul (i moderne termer, en hydraulisk turbine ), som roterede vandet presset ud af damp fra en dampkedel ind i en vandtårnsbeholder . Kedlen blev enten opvarmet med damp eller afkølet med vand: maskinen kørte med jævne mellemrum.

I 1763 fremstillede den russiske mekaniker Ivan Ivanovich Polzunov en stationær kontinuerlig dampmaskine efter sit eget design. To cylindre blev fordoblet i det, skiftevis fyldt med damp og også tilført vand til tårnet, men - konstant.

I 1784 havde den engelske mekaniker James Watt skabt en mere avanceret dampmaskine kaldet den universelle dampmaskine . Watt arbejdede som assistent på en maskine designet af Severi fra barndommen. Hans opgave var konstant at skifte hanerne til tilførsel af damp og vand til kedlen. Dette monotone arbejde trætte opfinderen ret meget og fik ham til at opfinde både et dobbelttaktsstempel og en automatisk ventilboks (og så en centrifugalsikring). I bilen var der tilvejebragt et stift stempel i cylinderen , på begge sider af hvilket der skiftevis blev tilført damp. Alt skete automatisk og kontinuerligt. Stemplet roterede svinghjulet gennem krank-forbindelsesstangssystemet , hvilket sikrede en jævn kørsel. Dampmaskinen kunne nu blive et drev for forskellige mekanismer og var ikke længere bundet til et vandtårn. Grundstofferne opfundet af Watt blev inkluderet i en eller anden form i alle dampmaskiner. Dampmaskiner blev forbedret og brugt til at løse forskellige tekniske problemer: drevet af værktøjsmaskiner, skibe, mandskab til transport af mennesker på vejene, lokomotiver på jernbanerne. I 1880 oversteg den samlede effekt af alle fungerende dampmaskiner 26 millioner kW (35 millioner hk ).

Stirling motor

I 1816 foreslog skotten Robert Stirling en ekstern forbrændingsmotor, nu kaldet Stirling Engine efter hans navn . I denne motor er arbejdsvæsken (luft eller anden gas) indesluttet i et forseglet volumen. Her udføres en cyklus i henhold til Severi-typen ("pre-Watt"), men opvarmningen af ​​arbejdsvæsken og dens afkøling udføres i forskellige volumener af maskinen og gennem arbejdskamrenes vægge. Karakteren af ​​varmeren og køleren til cyklussen er ligegyldig, og derfor kan den fungere selv i rummet og fra enhver varmekilde. Effektiviteten af ​​de nu oprettede Stirlings er lav. Teoretisk set burde det være 2 gange højere end virkningsgraden for en forbrændingsmotor, men i praksis er det nogenlunde de samme værdier. Men stirlings har en række andre fordele, som har bidraget til udviklingen af ​​forskning i denne retning.

Dampturbine

Tegninger, der viser et skovlhjul, der roterer under påvirkning af en dampstrøm, har været kendt siden oldtiden. Imidlertid blev praktiske dampturbinedesigner først skabt i anden halvdel af det 19. århundrede takket være udviklingen af ​​strukturelle materialer, der gjorde det muligt at opnå høje rotationshastigheder.

I 1889 foreslog den svenske ingeniør Carl Gustav de Laval brugen af ​​en ekspanderende dyse og en højhastighedsturbine (op til 32.000 o/min), og uafhængigt af ham opfandt englænderen Charles Algernon Parsons tilbage i 1884 den første jetturbine. velegnet til industriel brug (mere lav hastighed) i stand til at rotere skibets propel. Dampturbiner begyndte at blive brugt på skibe og siden begyndelsen af ​​det 20. århundrede i kraftværker. I 1960'erne oversteg deres kapacitet 1000 MW i en enhed.

Forbrændingsmotor

Projektet med den første forbrændingsmotor ( ICE ) tilhører den berømte opfinder af urankeret Christian Huygens og blev foreslået tilbage i det 17. århundrede. Det er interessant, at krudt skulle bruges som brændstof, og selve ideen var foranlediget af en artilleripistol. Alle forsøg fra Denis Papin (nævnt ovenfor som skaberen af ​​den første dampmaskine) på at bygge en maskine efter dette princip var mislykkede. Den første pålidelige forbrændingsmotor blev designet i 1860 af den franske ingeniør Etienne Lenoir . Lenoir-motoren kørte på gasbrændstof. Efter 16 år skabte den tyske designer Nicholas Otto en mere avanceret 4-takts gasmotor. I samme 1876 testede den skotske ingeniør Dugald Clark den første succesrige 2-taktsmotor. Mange ingeniører og mekanikere var involveret i at forbedre forbrændingsmotoren. Så i 1883 fremstillede den tyske ingeniør Karl Benz den 2-takts forbrændingsmotor, han senere brugte . I 1897 foreslog hans landsmand og også en ingeniør, Rudolf Diesel , en forbrændingsmotor med tænding af arbejdsblandingen i cylinderen fra luftkompression, senere kaldet diesel .

I det 20. århundrede blev forbrændingsmotoren hovedmotoren inden for vejtransport . I 1970'erne stod næsten 80 % af den samlede effekt af alle eksisterende forbrændingsmotorer for transportkøretøjer (biler, traktorer osv.). Parallelt hermed fortsatte forbedringen af ​​hydrauliske turbiner, der anvendes i vandkraftværker . Deres kapacitet i 1970'erne oversteg 600 MW.

I første halvdel af det 20. århundrede blev der skabt nye typer af drivkraft: gasturbiner , jetmotorer og i 1950'erne atomkraftværker . Processen med at forbedre og opfinde primus motorer fortsætter.

Sekundære motorer

Elektriske motorer

I 1834 skabte den russiske videnskabsmand Boris Semyonovich Jacobi (som hans navn blev skrevet i russisk transskription) den første DC-elektriske motor, der var egnet til praktisk brug .

I 1888 udtrykte den serbiske studerende og fremtidige store opfinder Nikola Tesla princippet om at bygge tofasede vekselstrømsmotorer, og et år senere skabte den russiske ingeniør Mikhail Osipovich Dolivo-Dobrovolsky verdens første 3-fasede asynkrone elektriske motor , som blev den mest almindelig elektrisk maskine.

Pneumatiske motorer og hydrauliske maskiner

Pneumatiske motorer og hydrauliske maskiner opererer henholdsvis fra netværk (cylindre) med højt tryk af luft eller væske, og omdanner pumpernes hydrauliske (pneumatiske) energi. De bruges i vid udstrækning som aktuatorer i forskellige enheder og systemer. Der er således skabt pneumatiske lokomotiver (særligt velegnet til arbejde under eksplosive forhold, f.eks. i miner, hvor varmemotorer ikke er anvendelige på grund af temperaturforhold, og elektriske på grund af gnister under omskiftning), larver drives ved hjælp af hydrauliske maskiner i nogle typer traktorer og tanke , der flytter arbejdslegemerne på bulldozere og gravemaskiner . Designet af miljøvenlige bybiler på pneumatiske drev, der tilbydes af ingeniører fra forskellige lande, bliver mere og mere forskelligartet. Sekundære motorer spiller en vigtig rolle i teknologien, men deres effekt er relativt lille. De er også meget udbredt i miniature- og subminiature-enheder.

Klassifikationer

Efter energikilde

Motorer kan bruge følgende typer strømkilder:

Efter bevægelsestype

Motorerne kan konvertere den modtagne energi til følgende typer bevægelser:

Elektriske motorer, der giver translationel og/eller frem- og tilbagegående bevægelse af et fast legeme:

Nogle typer elektrisk fremdrift :

Efter enhed

Eksterne forbrændingsmotorer  - en klasse af motorer, hvor varmekilden eller brændstofforbrændingsprocessen er adskilt fra arbejdsvæsken:

Forbrændingsmotorer  er en klasse af motorer, hvor dannelsen af ​​en arbejdsvæske og tilførslen af ​​varme til den kombineres i en proces og forekommer i et teknologisk volumen:

I henhold til hovedarbejdslegemets bevægelsestype er ICE'er med aflåselige arbejdskamre opdelt i ICE'er med frem- og tilbagegående bevægelse (stempel) (opdelt i stamme og krydshoved) og ICE'er med rotationsbevægelse (roterende), som er opdelt i 7 forskellige typer af strukturer i henhold til typerne af rotationsbevægelse. I henhold til typen af ​​tænding af arbejdsblandingen er forbrændingsmotorer med hermetisk lukkede kamre opdelt i motorer med tvungen elektrisk tænding (varme eller gnist) og motorer med tænding af arbejdsblandingen fra kompression (diesel).

I henhold til typen af ​​blandingsdannelse er forbrændingsmotorer opdelt i: med ekstern blandingsdannelse (karburator) og med direkte brændstofindsprøjtning i cylindrene eller indsugningsmanifolden (injektor). Afhængigt af den anvendte type brændstof skelnes der mellem forbrændingsmotorer, der kører på benzin, flydende eller komprimeret naturgas, alkohol (methanol) osv.

Jetmotorer

Jetmotorer :

Raketmotorer

Ved ansøgning

På grund af de grundlæggende forskellige krav til motoren, afhængigt af dens formål, kan motorer, der er identiske i princippet om drift, kaldes "skib", "luftfart", "bil" og lignende.

Kategorien "Motorer" i patentvidenskab er en af ​​de mest aktivt genopfyldte. Fra 20 til 50 ansøgninger i denne klasse indsendes årligt på verdensplan. Nogle af dem er kendetegnet ved deres grundlæggende nyhed, nogle ved et nyt forhold af kendte elementer. Motorer, der er nye i design, vises meget sjældent.

Produktion

Bærbare betydninger

Vigtigheden, forrangen af ​​motoren inden for teknologi har ført til, at ordet "motor" bruges i overført betydning i alle områder af menneskelig aktivitet (for eksempel er udtrykket " Reklame  er handelens motor" velkendt i økonomi)

Se også

Noter

  1. ↑ Shansky N. M., Bobrova T. A. Kot // School Etymological Dictionary of the Russian Language. Ordenes oprindelse. - 7. udg., stereotype .. - M . : Bustard, 2004. - 398, [2] s.
  2. ↑ Krysin L.P. Motor // Forklarende ordbog over fremmede ord. - M . : Eksmo, 2008. - 944 s. — (Ordbøgers Bibliotek).
  3. ↑ 1 2 Definition af motor | Dictionary.com  . _ www.dictionary.com . Hentet 27. januar 2022. Arkiveret fra originalen 27. januar 2022.

Links

  Gå til Wikidata-elementet  Tematiske steder
Ordbøger og encyklopædier
I bibliografiske kataloger
 Motorer
se også evighedsmaskine Gearmotor gummi motor