Động cơ là một loại máy được thiết kế để biến đổi một hoặc nhiều dạng năng lượng thành cơ năng. Động cơ nhiệt cơ học chuyển nhiệt thành công thông qua các quá trình nhiệt động lực học khác nhau. Động cơ - chẳng hạn như động cơ dùng để chạy xe - có thể chạy bằng nhiều loại nhiên liệu khác nhau, đặc biệt nhất là xăng và dầu diesel trong trường hợp ô tô.
Động cơ đốt trong có lẽ là ví dụ phổ biến nhất của động cơ nhiệt hóa học, trong đó nhiệt từ quá trình đốt cháy nhiên liệu gây ra áp suất nhanh chóng của các sản phẩm cháy ở dạng khí trong buồng đốt, khiến chúng nở ra và dẫn động pít-tông, làm quay trục khuỷu. .
Không giống như động cơ đốt trong, động cơ phản ứng (chẳng hạn như động cơ phản lực) tạo ra lực đẩy bằng cách đẩy khối lượng phản ứng ra ngoài, tuân theo định luật chuyển động thứ ba của Newton.
Ngoài động cơ nhiệt, động cơ điện chuyển đổi năng lượng điện thành chuyển động cơ học, động cơ khí nén sử dụng khí nén và động cơ đồng hồ trong đồ chơi lên dây cót sử dụng năng lượng đàn hồi. Trong hệ thống sinh học, các động cơ phân tử, giống như myosin trong cơ, sử dụng năng lượng hóa học để tạo ra lực và cuối cùng là chuyển động.
Các nguồn năng lượng sẵn có bao gồm thế năng, năng lượng nhiệt, năng lượng hóa học, tiềm năng điện và năng lượng hạt nhân. Nhiều quá trình trong số này tạo ra nhiệt như một dạng năng lượng trung gian, vì vậy động cơ nhiệt có tầm quan trọng đặc biệt.
Một số quá trình tự nhiên, chẳng hạn như các tế bào đối lưu trong khí quyển chuyển đổi nhiệt môi trường thành chuyển động. Năng lượng cơ học có tầm quan trọng đặc biệt trong giao thông vận tải nhưng cũng đóng một vai trò trong nhiều quá trình công nghiệp như cắt, nghiền, nghiền và trộn.
Có lẽ cách trực quan nhất để phân biệt giữa chúng là loại năng lượng mà mỗi động cơ sử dụng để tạo ra năng lượng.
Động cơ nhiệt là một hệ thống chuyển đổi nhiệt năng thành cơ năng, sau đó có thể được sử dụng để thực hiện công cơ học. Nó thực hiện điều này bằng cách đưa chất làm việc từ nhiệt độ trạng thái cao hơn xuống nhiệt độ trạng thái thấp hơn.
Nguồn nhiệt sinh ra nhiệt năng đưa chất làm việc lên trạng thái nhiệt độ cao. Chất làm việc tạo ra hoạt động trong bộ phận làm việc của động cơ đồng thời truyền nhiệt đến bộ phận làm lạnh hơn cho đến khi nó đạt đến trạng thái nhiệt độ thấp.
Trong quá trình này, một phần nhiệt năng được chuyển thành công bằng cách khai thác các đặc tính của chất công tác. Chất làm việc có thể là hệ bất kỳ có nhiệt dung khác không, nhưng thường là chất khí hoặc chất lỏng. Trong quá trình này, một số nhiệt thường bị thất thoát ra môi trường xung quanh và không được chuyển thành hoạt động. Ngoài ra, một số năng lượng không thể sử dụng được do ma sát và lực cản.
Nói chung, một động cơ chuyển đổi năng lượng thành công cơ học. Động cơ nhiệt tự phân biệt với các loại động cơ khác bởi thực tế là hiệu suất của chúng về cơ bản bị giới hạn bởi định lý Carnot.
Chủ yếu có hai loại động cơ nhiệt - động cơ đốt ngoài và động cơ đốt trong.
Động cơ đốt trong là động cơ mà quá trình đốt cháy nhiên liệu diễn ra trong một không gian hạn chế gọi là buồng đốt. Phản ứng tỏa nhiệt này của nhiên liệu với chất oxy hóa tạo ra các khí có nhiệt độ và áp suất cao, được phép nở ra.
Đặc điểm nổi bật của động cơ đốt trong là công việc hữu ích được thực hiện bằng cách các khí nóng nở ra tác động trực tiếp để gây ra chuyển động, ví dụ bằng cách tác động lên các pít-tông, rôto hoặc thậm chí bằng cách nhấn và di chuyển toàn bộ động cơ.
Điều này trái ngược với động cơ đốt ngoài, chẳng hạn như động cơ hơi nước, sử dụng quá trình đốt cháy để làm nóng một chất lỏng hoạt động riêng biệt, thường là nước hoặc hơi nước, sau đó, chất lỏng này hoạt động, chẳng hạn bằng cách nhấn vào một pít-tông truyền động bằng hơi nước.
Thuật ngữ Động cơ đốt trong (ICE) hầu như luôn được dùng để chỉ động cơ pittông, động cơ Wankel và các thiết kế tương tự trong đó quá trình đốt cháy diễn ra không liên tục. Tuy nhiên, động cơ đốt trong liên tục, chẳng hạn như động cơ phản lực, hầu hết tên lửa và nhiều tuabin khí cũng là động cơ đốt trong.
Có liên quan: Động cơ đốt trong là gì?
Động cơ đốt ngoài (động cơ EC) là động cơ nhiệt mà chất lỏng làm việc bên trong được đốt nóng bằng cách đốt cháy nguồn bên ngoài, xuyên qua thành động cơ hoặc bộ trao đổi nhiệt. Sau đó, chất lỏng, bằng cách giãn nở và hoạt động theo cơ chế của động cơ tạo ra chuyển động và công việc có thể sử dụng được. Sau đó, chất lỏng được làm mát, nén và tái sử dụng (chu trình kín), hoặc (ít phổ biến hơn) được đổ đi và chất lỏng làm mát được kéo vào (động cơ không khí chu trình mở).
“Đốt cháy” đề cập đến việc đốt cháy nhiên liệu bằng chất oxy hóa, để cung cấp nhiệt. Các động cơ có cấu hình và hoạt động tương tự (hoặc thậm chí giống hệt nhau) có thể sử dụng nguồn cung cấp nhiệt từ các nguồn khác như phản ứng hạt nhân, mặt trời, địa nhiệt hoặc tỏa nhiệt không liên quan đến quá trình đốt cháy; nhưng sau đó không được phân loại nghiêm ngặt là động cơ đốt ngoài, mà là động cơ nhiệt bên ngoài.
Chất lỏng làm việc có thể là khí như trong động cơ Stirling hoặc hơi nước như trong động cơ hơi nước hoặc chất lỏng hữu cơ như n-pentan trong chu trình Rankine hữu cơ. Chất lỏng có thể là bất kỳ thành phần nào; Cho đến nay, khí là phổ biến nhất, mặc dù đôi khi sử dụng chất lỏng một pha. Trong trường hợp của động cơ hơi nước, chất lỏng thay đổi pha giữa chất lỏng và chất khí.
Có liên quan: Động cơ đốt ngoài là gì?
Động cơ đốt bằng khí thở là động cơ đốt sử dụng ôxy trong không khí để ôxy hoá (‘đốt cháy’) nhiên liệu, thay vì mang chất ôxy hoá như trong tên lửa. Về mặt lý thuyết, điều này sẽ tạo ra xung lực cụ thể tốt hơn so với động cơ tên lửa.
Một luồng không khí liên tục chạy qua động cơ thở. Không khí này được nén, trộn với nhiên liệu, đốt cháy và thải ra ngoài dưới dạng khí thải.
Ví dụ
Động cơ thở khí điển hình bao gồm:
Những loại động cơ này được gọi là động cơ phản lực, tạo ra lực đẩy bằng cách đẩy khối lượng phản lực ra ngoài. Nguyên tắc cơ bản đằng sau một động cơ phản lực là Định luật thứ ba của Newton về cơ bản nếu bạn thổi một thứ gì đó với đủ lực qua đầu sau của động cơ, nó sẽ đẩy đầu trước về phía trước. Và động cơ phản lực thực sự rất giỏi khi làm điều đó.
Động cơ phản ứng là một động cơ hoặc động cơ tạo ra lực đẩy bằng cách đẩy khối lượng phản ứng ra ngoài, phù hợp với định luật chuyển động thứ ba của Newton. Định luật chuyển động này thường được diễn giải như sau:“Đối với mọi lực tác dụng thì có một phản lực bằng nhau, nhưng ngược chiều.”
Ví dụ bao gồm động cơ phản lực, động cơ tên lửa, máy bơm phản lực và các biến thể không phổ biến hơn như động cơ đẩy hiệu ứng Hall, truyền động ion, trình điều khiển khối lượng và động cơ đẩy xung hạt nhân.
Việc phát hiện ra động cơ phản ứng là do nhà phát minh người Romania Alexandru Ciurcu và nhà báo người Pháp Just Buisson.
Có ba loại động cơ điện cổ điển:từ tính, áp điện và tĩnh điện.
Từ tính một, giống như pin ở đó, được sử dụng phổ biến nhất trong ba loại. Nó dựa vào sự tương tác giữa từ trường và dòng điện để tạo ra công việc. Nó hoạt động theo nguyên tắc giống như một máy phát điện sử dụng để tạo ra điện, nhưng ngược lại. Trên thực tế, bạn có thể tạo ra một chút năng lượng điện nếu bạn quay động cơ điện-từ bằng tay.
Để tạo ra một động cơ từ tính, bạn cần một số nam châm và một dây dẫn quấn. Khi cho dòng điện chạy vào cuộn dây, nó sẽ tạo ra từ trường tương tác với nam châm để tạo ra chuyển động quay.
Điều quan trọng là phải giữ hai phần tử này tách biệt, vì vậy động cơ điện có hai thành phần chính:stato, là phần bên ngoài của động cơ và vẫn bất động, một rôto quay bên trong nó.
Hai người được ngăn cách bởi một khe hở không khí. Thông thường, nam châm được nhúng vào stato và dây dẫn được quấn quanh rôto, nhưng hai nam châm này có thể hoán đổi cho nhau. Động cơ từ cũng được trang bị cổ góp để chuyển dòng điện và điều chỉnh từ trường cảm ứng khi rôto quay để duy trì chuyển động quay.
Áp điện truyền động là loại động cơ khai thác đặc tính của một số vật liệu tạo ra dao động siêu âm khi chịu dòng điện để tạo ra công việc.
Tĩnh điện động cơ sử dụng các điện tích tương tự để đẩy nhau và tạo ra chuyển động quay trong rôto. Vì lần đầu tiên sử dụng vật liệu đắt tiền và lần thứ hai yêu cầu điện áp tương đối cao để chạy, chúng không phổ biến như ổ đĩa từ tính.
Động cơ điện cổ điển có một số hiệu suất năng lượng cao nhất trong số các động cơ hiện có, chuyển đổi tới 90% năng lượng thành công.
Một số động cơ được cung cấp năng lượng bằng thế năng hoặc động năng, ví dụ, một số xe leo núi, máy bay trọng lực và băng tải đường dây đã sử dụng năng lượng từ nước hoặc đá chuyển động, và một số đồng hồ có trọng lượng chịu tác động của trọng lực. Các dạng năng lượng tiềm năng khác bao gồm khí nén (chẳng hạn như động cơ khí nén), lò xo (động cơ đồng hồ) và dây thun.
Các động cơ bao vây quân sự trong lịch sử bao gồm máy phóng lớn, máy bay chiến đấu và (ở một mức độ nào đó) đập mạnh được cung cấp năng lượng tiềm năng.
Động cơ khí nén là loại máy biến đổi thế năng dưới dạng khí nén thành công cơ học. Động cơ khí nén thường chuyển đổi khí nén thành công cơ học thông qua chuyển động thẳng hoặc quay.
Chuyển động tuyến tính có thể đến từ bộ truyền động màng ngăn hoặc piston, trong khi chuyển động quay được cung cấp bởi động cơ không khí kiểu cánh gạt hoặc động cơ không khí piston. Động cơ khí nén đã đạt được thành công rộng rãi trong ngành công cụ cầm tay và các nỗ lực liên tục đang được thực hiện để mở rộng việc sử dụng chúng sang ngành giao thông vận tải. Tuy nhiên, động cơ khí nén phải khắc phục những thiếu sót về hiệu suất trước khi được coi là một lựa chọn khả thi trong ngành giao thông vận tải.
Một động cơ thủy lực lấy sức mạnh của nó từ một chất lỏng có áp suất. Loại động cơ này được sử dụng để di chuyển các vật nặng và điều khiển máy móc.
Một số đơn vị động cơ có thể có nhiều nguồn năng lượng. Ví dụ:động cơ điện của xe điện hybrid plug-in có thể tạo nguồn điện từ pin hoặc từ nhiên liệu hóa thạch đầu vào thông qua động cơ đốt trong và máy phát điện.
Về cơ bản, động cơ Nhiệt gồm hai loại, đó là động cơ đốt ngoài và động cơ đốt trong.
Có nhiều loại động cơ đốt trong (I.C.) khác nhau và việc phân loại chúng phụ thuộc vào các cơ sở khác nhau.
I.C. động cơ được phân loại dựa trên cơ sở sau:
Trên cơ sở loại nhiên liệu được sử dụng, động cơ được phân loại thành động cơ xăng, động cơ điêzen và động cơ khí.
Trên cơ sở chu kỳ hoạt động, các loại động cơ là:
Dựa trên một số nét vẽ, các loại động cơ là:
Trên cơ sở đánh lửa, động cơ được phân loại là:
Động cơ có thể là động cơ một xi-lanh hoặc nhiều xi-lanh. Trong động cơ một xi lanh, chỉ có một xi lanh, trong khi trong động cơ nhiều xi lanh có nhiều hơn một xi lanh. Các piston của tất cả các xi lanh được nối với trục khuỷu chung. Do đó, các loại động cơ có thể là:
Trên cơ sở bố trí các xi lanh, người ta phân loại động cơ:
Theo cách bố trí van của van nạp và van xả ở các vị trí khác nhau trong đầu hoặc khối xi lanh, động cơ ô tô được phân thành bốn loại. Những cách sắp xếp này được đặt tên là ‘L’, ‘I’, ‘F’ và ‘T’. Có thể dễ dàng nhớ từ "LIFT" để nhớ lại cách sắp xếp bốn van.
Trên cơ sở các loại làm mát, động cơ được phân loại thành:
Động cơ làm mát bằng gió có các cánh tản nhiệt để tỏa nhiệt ra không khí xung quanh. Các cánh tản nhiệt được làm hình tam giác để tăng diện tích bề mặt làm mát. Các cánh tản nhiệt này được làm bằng nhôm, là chất dẫn nhiệt tốt.
Động cơ làm mát bằng không khí chạy ở nhiệt độ cao hơn vì không khí không phải là chất dẫn nhiệt tốt. Động cơ làm mát bằng không khí thường được sử dụng cho xe máy và xe tay ga.
Động cơ làm mát bằng nước yêu cầu sự tuần hoàn của nước. Tất cả các động cơ ô tô, được làm mát bằng nước, đều được trang bị bộ tản nhiệt. Bộ tản nhiệt cung cấp khả năng chống lại luồng không khí đi qua các đoạn giữa các ống có đường kính nhỏ mang nước nóng. Do đó, một quạt gió cảm ứng được cung cấp ở phía sau bộ tản nhiệt. Quạt này tạo ra sự chênh lệch áp suất cần thiết để có được luồng không khí tăng lên.
Tương tự, để có được sự chênh lệch áp suất và vượt qua sức cản của dòng nước tại các vỏ của động cơ, một máy bơm nước được cung cấp để hút nước từ bộ tản nhiệt và ép nó vào vỏ nước của động cơ.
Nước không được phép tăng đến nhiệt độ cao hơn, vì ở nhiệt độ cao hơn sẽ xảy ra sự hình thành cặn. Sự hình thành cáu cặn gây nóng cục bộ do làm mát kém vì vảy là chất dẫn nhiệt kém. Việc đốt nóng cục bộ như vậy có thể dẫn đến phát nổ, có thể làm hỏng các bộ phận của động cơ.
Động cơ làm mát bằng nước được sử dụng trên ô tô, xe buýt, xe tải và các loại xe bốn bánh khác, xe có động cơ hạng nặng.
Trên cơ sở tốc độ, các loại động cơ là:
Dựa trên phương pháp phun nhiên liệu, động cơ được phân loại thành:
Động cơ, hay động cơ, là một cỗ máy được sử dụng để biến đổi năng lượng thành một chuyển động có thể được sử dụng. Năng lượng có thể ở bất kỳ dạng nào. Các dạng năng lượng phổ biến được sử dụng trong động cơ là điện, hóa chất (như xăng hoặc dầu diesel) hoặc nhiệt. Khi một chất hóa học được sử dụng để sản xuất năng lượng thì nó được gọi là nhiên liệu.
Động cơ là một cỗ máy chuyển đổi bất kỳ dạng năng lượng nào thành lực cơ học và chuyển động cũng như:một cơ chế hoặc vật thể đóng vai trò là nguồn năng lượng của lỗ đen có thể là động cơ cho chuẩn tinh.
“Mọi người sử dụng thay thế cho nhau, nhưng điểm khác biệt là động cơ chạy bằng điện và động cơ chạy bằng đốt. Động cơ biến đổi các dạng nhiên liệu khác nhau thành lực cơ học, trong khi động cơ biến năng lượng điện thành cơ năng. ”
Động cơ là bộ phận của xe đốt cháy nhiên liệu và chuyển hóa thành cơ năng. Ở hầu hết các loại xe, điều này được thực hiện bằng động cơ đốt trong, đốt cháy nhiên liệu và sử dụng nó để di chuyển các bộ phận cơ khí.
Máy có các bộ phận chuyển động biến năng lượng thành chuyển động. động cơ. máy móc. máy phát điện.
Động cơ là nguồn năng lượng chính của xe. Động cơ sử dụng nhiên liệu và đốt cháy nó để tạo ra năng lượng cơ học.
Về cơ bản, động cơ có hai loại, đó là động cơ đốt ngoài và động cơ đốt trong. Động cơ đốt ngoài:Ở động cơ đốt ngoài, quá trình đốt cháy nhiên liệu diễn ra bên ngoài động cơ. Ví dụ:động cơ hơi nước.
Động cơ được định nghĩa là bất kỳ đơn vị công suất nào trong số các đơn vị năng lượng khác nhau tạo ra năng lượng hoặc truyền chuyển động, chẳng hạn như động cơ nhỏ gọn, động cơ xăng hoặc máy quay biến năng lượng điện thành cơ năng.
Động cơ chạy bằng điện, biến năng lượng điện thành cơ năng, trong khi động cơ chạy bằng quá trình đốt cháy, chuyển nhiên liệu thành lực cơ học.
Các chữ cái và con số tạo nên số hiệu động cơ là một dãy mã để cho bạn biết họ động cơ, số lượng xi lanh, tiêu chuẩn khí thải, kiểu đánh lửa, công suất, kiểu hút và đánh giá bộ máy phát điện. .
Người Pháp Leon Levavasseur là một nhà phát minh 39 tuổi vào năm 1902 khi ông nhận bằng sáng chế cho động cơ V-8 đầu tiên mà ông gọi là Antoinette. Kể từ đó, động cơ V8 đã trở thành động cơ đốt trong đáng tin cậy và hiệu quả nhất để cung cấp năng lượng cho ô tô và được sử dụng rộng rãi trong các tàu động lực và máy bay đời đầu.
Duyệt qua thông tin xe hơi mới thường có vẻ là một nhiệm vụ không cần thiết phức tạp. Cần lưu ý rằng một số nhà sản xuất không phải lúc nào cũng đặt tên cụ thể cho động cơ xăng của họ. Bất kỳ nhà sản xuất nào làm như vậy đều được ghi chú là Không có chỉ định (N / D).
Các bộ phận khác nhau tạo nên động cơ ô tô của bạn bao gồm khối động cơ (khối xi lanh), buồng đốt, đầu xi lanh, các piston, trục khuỷu, trục cam, xích thời gian, bộ truyền van, van, tay gạt, thanh đẩy / bộ nâng, kim phun nhiên liệu và bugi.
Các thành phần quan trọng của nó là trục cam, van và bugi. Khối xi lanh là nơi diễn ra tất cả các hoạt động đốt cháy. Các thành phần quan trọng ở đây là buồng đốt, pít-tông và trục khuỷu.
Trục khuỷu thực chất là xương sống của động cơ đốt trong. Trục khuỷu chịu trách nhiệm cho hoạt động thích hợp của động cơ và biến chuyển động thẳng thành chuyển động quay.
Bạn sẽ khó tìm thấy một chiếc ô tô đời sau với ít hơn một chục động cơ điện, trong khi những chiếc ô tô hiện đại điển hình trên các con đường của Mỹ có thể dễ dàng có 40 động cơ điện trở lên.
Hầu hết các xe ô tô được cung cấp bởi động cơ 4 hoặc 6 xi-lanh, trong khi hầu hết các xe tải có động cơ 6 hoặc 8 xi-lanh. Động cơ càng có nhiều xi lanh, quá trình đốt cháy xảy ra càng nhiều, tạo ra nhiều chuyển động để quay trục khuỷu và tạo lực để di chuyển ô tô.
Động cơ xăng truyền thống được thay thế bằng động cơ điện lấy năng lượng từ điện trong pin sạc. Động cơ xăng có xu hướng trông giống như một quá trình nối ống nước với nhiên liệu của nó, trong khi một chiếc xe điện là một quá trình nối dây với một động cơ điện.
Động cơ “Vòng quay” là thước đo tốc độ động cơ. Động cơ là những cỗ máy quay và tốc độ được đo bằng số vòng quay trên phút - tức là động cơ quay được bao nhiêu vòng mỗi phút. Động cơ chạy càng nhanh, tốc độ quay của nó trong một phút càng hoàn thiện và càng tạo ra nhiều năng lượng.
1876:Nikolaus August Otto được cấp bằng sáng chế cho động cơ 4 thì đầu tiên ở Đức. 1885:Gottlieb Daimler của Đức đã phát minh ra nguyên mẫu của động cơ xăng hiện đại.
Có hai loại động cơ, đó là:Động cơ đốt trong:Khi quá trình đốt cháy nhiên liệu diễn ra bên trong động cơ như trong ô tô, nó được gọi là động cơ đốt trong.
Inline hoặc Straight:Đây là động cơ phổ biến nhất được tìm thấy trên ô tô, SUV và xe tải. Các xi lanh thẳng hàng, đặt cạnh nhau giúp động cơ nhỏ gọn và hoạt động hiệu quả
Động cơ được đo bằng dịch chuyển, thường được biểu thị bằng lít (L) hoặc cm khối (cc). Dịch chuyển là tổng thể tích của tất cả các xi lanh trong động cơ. Một lít tương đương với khoảng 61 inch khối, do đó, động cơ 350 inch là khoảng 5,7 lít.
Năm loại hệ thống động cơ:
Có hai loại động cơ, đó là:Động cơ đốt trong:Khi quá trình đốt cháy nhiên liệu diễn ra bên trong động cơ như trong ô tô, nó được gọi là động cơ đốt trong.
Chúng ta có thể phân loại rộng rãi động cơ thành hai loại đó là Động cơ đốt trong và Động cơ đốt ngoài. Động cơ đốt trong:Quá trình đốt cháy nhiên liệu diễn ra bên trong hệ thống động cơ. Động cơ đốt ngoài:Quá trình đốt cháy nhiên liệu diễn ra bên ngoài hệ thống động cơ.
Các loại động cơ và cách chúng hoạt động
Các loại động cơ và cách chúng hoạt động:
Động cơ là nguồn năng lượng chính của xe. Động cơ sử dụng nhiên liệu và đốt cháy nó để tạo ra công suất cơ học. Năng lượng Hóa học chuyển thành Năng lượng Cơ học. The heat produced by the combustion is used to create pressure which is then used to drive a mechanical device.
In 1872, American George Brayton invented the first commercial liquid-fueled internal combustion engine. In 1876, Nicolaus Otto, working with Gottlieb Daimler and Wilhelm Maybach, patented the compressed charge, four-stroke cycle engine. In 1879, Karl Benz patented a reliable two-stroke gas engine.
“People use both interchangeably, but the difference is that motors run on electricity and engines run on combustion. The engine converts various forms of fuels into mechanical force, while the motor transforms electrical energy into mechanical energy.”
Các loại động cơ hiệu suất diesel và xăng
Các loại động cơ ô tô khác nhau là gì
Các loại dầu động cơ khác nhau
Hệ thống bôi trơn động cơ là gì? - Loại &Công dụng