Što su toplinski motori?

Toplinski motori su strojevi koji proizvode mehanički rad zbog razmjene topline s drugim vanjskim tijelima. Grijanje je obično zbog činjenice da gorivo gori, što dovodi do dovoljne temperature na grijaćem elementu. U tom slučaju rad se provodi korištenjem energije mješavine kisika i goriva. Postoje različiti tipovi toplinskih motora, čiji se rad temelji na zagrijavanju uz pomoć Sunca, razlike u temperaturama vode. Međutim, takvi strojevi nisu široko rasprostranjeni i smisleni. U pogonu je sada često moguće detektirati motore s oslobađanjem cijepanja toplinske energije atomske jezgre u reaktoru.

Elektrane na paru

Klipni parni (toplinski) motori nastali su krajem devetnaestog stoljeća. Stotinu godina kasnije pojavile su se prve parne turbine. Kao što i sam naziv kaže, princip djelovanja temelji se na paru, obično vodi, ali je moguće koristiti čak i živu paru. Parne turbine se ugrađuju na moćnim elektranama i velikim brodovima. Klipni motor nalazio se primjenom samo u vodenom prometu (parobrodi i parne lokomotive) i na pruzi. Za uspješan rad samog motora za par potrebno je koristiti neke pomoćne uređaje i strojeve, koji u agregatu čine elektranu na paru u kojoj isti protok vode uvijek cirkulira. Oni se pretvaraju u posebne kotlove u paru, a zatim para proizvodi potrebne radove u klipnom stroju (ili u turbini). Sljedeći korak je pretvorba pare u ohlađeni bubanj u vodu (kondenzator). Iz nje se formirana voda kroz crpku i spremnik za slanje vraća u kotao, zatvarajući ciklus vode. Obično se kotao naziva pojam "grijač", a kondenzator se naziva hladnjak. Budući da unutar jedinice cirkulira isti protok vode, gotovo se ne formira skala.

Parni kotlovi

Motori s parnim grijanjem (kotlovi) sastoje se od samog kotla i ložišta, u kojem se ugalj spaljuje na rešetkama (ili, u nekim slučajevima, drva za ogrjev). Tekuće gorivo možete upotrijebiti prskanjem pare u mlaznicama. Komprimirani zrak, koji izlazi iz uske cijevi, usisava tekuće gorivo, a zatim ga raspršuje u željenom smjeru. Kotao se sastoji od cijevi i bubnja. Toplina iz dimnih plinova u vodu prenosi se kroz stijenke cijevi. Povremeno, voda može biti vani u odnosu na cijevi, a ispod nje - samo dimni plinovi, ponekad - naprotiv, to jest, voda - unutar cijevi, a vrući plin ih pere. U takvim toplinskim motorima kao što su parni kotlovi, para se pregrijava u tzv. Zavojnicama, dok se iz zasićenih pretvara u nezasićeno. Tako se kondenzacija para na stijenkama turbinskih i parnih vodova smanjuje, što znači da se učinkovitost same stanice povećava. Na kotlu je ugrađen manometar koji se koristi za praćenje razine tlaka pare. Također je potreban poseban ventil koji će osloboditi potrebnu količinu pare u slučaju kada tlak prelazi graničnu vrijednost. Na dnu bubnja nalaze se uređaji za dijagnosticiranje razine vode.

Parne turbine

Turbine se sastoje od čeličnih cilindara, u njima se nalazi osovina, a na njemu su pričvršćeni rotori, između kojih su postavljene lopate za navođenje ili mlaznice. Para koja izlazi između tih lopatica udara u krilca na rotoru, koji se okreće i obavlja posao. Razlog rotacije samog kotača je reakcija mlaza pare. U turbini se protok pare širi i hladi, jer ulaze uzduž vrlo uskih parnih kotlova, a izlaze u široke cijevi.

Motori s unutarnjim izgaranjem

Izuzetno uobičajeni toplinski motori rade na sustavu unutarnjeg izgaranja i ugrađuju se u spremnike, zrakoplove, automobile, traktore i tako dalje. Mogu raditi na različitim gorivima: kerozin, benzin, komprimirani gorivi plin. Glavni dio ovog tipa motora je skup cilindara. Unutar njih gori bilo koje gorivo. U cilindru se pomiče klip koji je na jednoj strani šuplji i zatvoreni cilindar. Klip je okružen oprugama u obliku prstena. Njihova svrha nije da propuste plin nastao izgaranjem goriva u intervalima između samog klipa i zidova cilindra. Vrhovi cilindara su spojeni na kanale zatvorene kroz ventile. U njih se puštaju vruće mješavine, a otpad od izgaranja baca. Osim ovih ventila, na vrhu se nalazi i svijeća. Radi se o uređaju pomoću kojeg se paljenje zapaljive smjese proizvodi kroz iskru dobivenu iz električnih uređaja (bubnjevi ili magneto).

rasplinjač

Važan dio toplinskih motora koji rade na principu unutarnjeg izgaranja je karburator. Ako je usisni ventil u cilindru otvoren, klip se pomiče prema osovini i zrak ulazi kroz otvor. Zračne mase prolaze pored cijevi spojene na komoru u kojoj se nalazi benzin. Zrak prolazi velikom brzinom blizu kraja cijevi, usisava benzin, a zatim ga raspršuje. To znači da se formira zapaljiva smjesa koja se sastoji od para benzina i zraka. Protok ove smjese u cilindar je ograničen. prigušni ventili.

Hod motora

Postoje samo četiri glavna takta stroja s unutarnjim izgaranjem:

1. Usisna. Tijekom prvog takta ventil se otvara, klip usisava zapaljivu smjesu u cilindar od rasplinjača.
2. Kompresija. U drugom potezu ulazni ventil se zatvara, a klip se pomiče prema gore i komprimira smjesu, zagrijavajući je na taj način.
3. Izgaranje. Nakon što klip dosegne gornji položaj, smjesa se pali električnom iskrom iz svijeće. Sila pritiska vrućeg plina gura klip prema dolje. Taj se pokret prenosi na osovinu, a posao se obavlja.
4. Problem (iscrpljuje). Ispušni ventil se otvara i svi otpadni proizvodi izgaranja ispuštaju se u atmosferu kroz prigušivač.

Od sva četiri ciklusa (tijekom kojih se javljaju samo dva okreta vratila) radi samo treći. Zbog toga je jednocilindrični toplinski motor opremljen zamašnjakom koji se okreće i okreće tijekom svih ostalih. Ugraden je jednocilindrični motor, osim na motociklima. Na automobile stavite više od četiri cilindra. Istodobno su ugrađeni tako da barem jedan od cilindara radi za svaki potez. Za pokretanje motora pomoću električnog motora koji pokreće starter (baterija).

Dizelski motori

U dizelskom vozilu nije komprimirana mješavina, već samo zrak, a kompresija se ponavlja, a zrak se zagrijava na stotine stupnjeva Celzija. Nakon završetka procesa kompresije, tekuće gorivo se već raspršuje u cilindar pomoću mlaznice, koja djeluje od komprimiranog zraka koji puhuje kompresor. Ubrzano ulje se pali uslijed visokih temperatura. U ovom trenutku postoji koristan rad, a zatim - emisija ispušnih plinova. Dizeli se koriste u dizel lokomotivama, kamionima, traktorima.

Jet motor

Takvi toplinski motori su u biti motori s unutarnjim izgaranjem, ali koriste tzv. Mlazni mlaz. Sam motor je u cilindričnom kućištu. Zrak ulazi u prednji otvor. Zatim u kompresoru struja zraka prolazi uzduž osi samog motora. Nakon kompresije, struja ulazi u komoru s gorivom, gdje se stvara zapaljiva smjesa, koja se zapali. Tako se dobivaju visokotemperaturni plinovi, koji zatim prelaze u izlazne mlaznice, pri pokretanju plinska turbina. Ovi plinovi imaju nevjerojatnu brzinu.