Двигатель что это: ДВИГАТЕЛЬ — это… Что такое ДВИГАТЕЛЬ?

ДВИГАТЕЛЬ — это… Что такое ДВИГАТЕЛЬ?

двигатель — мотор, движок; движущая сила; болиндер, ветряк, пружина, рычаг, сердце, нефтянка Словарь русских синонимов. двигатель 1. мотор 2. см. рычаг Словарь синонимов русского языка. Практический справочник. М.: Русский язык …   Словарь синонимов

ДВИГАТЕЛЬ — устройство, преобразующее один вид энергии в др. вид или механическую работу; (1) Д. внутреннего сгорания тепловой двигатель, внутри которого происходит сжигание топлива и часть выделившейся при этом теплоты преобразуется в механическую работу.… …   Большая политехническая энциклопедия

ДВИГАТЕЛЬ — ДВИГАТЕЛЬ, двигателя, муж. 1. Машина, приводящая что нибудь в движение; механизм, преобразующий какой нибудь вид энергии в механическую работу (тех.). Двигатель внутреннего сгорания. Электрический двигатель. 2. Сила, способствующая прогрессу в… …   Толковый словарь Ушакова

ДВИГАТЕЛЬ — энергосиловая машина, преобразующая какую либо энергию в механическую работу.

Подразделяют на первичные и вторичные. Первичные (гидротурбины, двигатель внутреннего сгорания и др.) непосредственно преобразуют энергию природных ресурсов (воды,… …   Большой Энциклопедический словарь

Двигатель — энергосиловая машина, преобразующая какую либо энергию в механическую работу. Двигатели подразделяются на первичные и вторичные. Первичные (гидротурбины, двигатель внутреннего сгорания и др.) непосредственно преобразуют энергию природных ресурсов …   Официальная терминология

ДВИГАТЕЛЬ — ДВИГАТЕЛЬ, машина, преобразующая различные виды энергии в механическую работу. Работа может быть получена от вращающегося ротора, возвратно поступательно движущегося поршня или от реактивного аппарата. Различают первичные и вторичные двигатели.… …   Современная энциклопедия

ДВИГАТЕЛЬ — ДВИГАТЕЛЬ, я, муж. 1. Машина, преобразующая какой н. вид энергии в механическую работу. Д. внутреннего сгорания. Ракетный д. 2. перен., чего. О силе, содействующей росту, развитию в какой н. области (высок.) Труд д. прогресса. Толковый словарь… …   Толковый словарь Ожегова

ДВИГАТЕЛЬ — (Engine) машина, работающая по прямому замкнутому циклу и превращающая какой нибудь вид энергии в механическую работу. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 …   Морской словарь

двигатель — – машина, преобразующая энергию сгорания горючки в механическую энергию – сердце любого авто. EdwART. Словарь автомобильного жаргона, 2009 …   Автомобильный словарь

двигатель — Машина, преобразующая какой либо вид энергии в механическую работу [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] Синонимы мотор EN enginemotor DE Motor FR moteur …   Справочник технического переводчика

Турбированный и атмосферный двигатели

ДВИГАТЕЛЬ

ТУРБИРОВАННЫЙ Турбированный двигатель – ДВС, который отличается наличием систтемы турбонадува (состоит из турбины, турбокомпрессора и промежуточного охладителя). Она создает принудительное давление с помощью выхлопных газов. В результате в цилиндры через инжектор закачивается большее количество воздуха, который смешиваясь с топливом, сгорает более эффективно. Как результат — выделяется больше энергии, приводящей в движение рабочие части двигателя

АТМОСФЕРНЫЙ Атмосферный двигатель — это классический ДВС, в котором подаваемый через инжектор (или карбюратор) воздух участвует в образовании топливной смеси в цилиндрах. Топливная смесь, воспламеняясь, создает энергию, приводящую в движение рабочие части двигателя.

1,0 л. Чтобы развить максимальную мощность 125 л.с., условному турбированному двигателю может быть достаточно объема 1,0 л

1,6 л. Чтобы развить максимальную мощность, например, 125 л. с., условный двигатель должен иметь рабочий объем не менее 1,6 л.

При одной и той же мощности турбомоторы отличаются чуть лучшей динамикой и несколько меньшим расходом топлива.

Помимо, того что двигатель весит больше, он не способен поддерживать высокую мощность при езде в гористой местности с разреженным воздухом.

150 000 километров Турбированный двигатель подвергается большим нагрузкам и потому изнашивается быстрее. При его правильной эксплуатации пробег до капитального ремонта может составлять 150 тыс. километров.

от 300 000 до 500 000 километров Из-за простой конструкции срок ресурсной эксплуатации «атмосферников» может исчисляться сотнями тысяч километров пробега. Известны случаи, когда некоторые американские атмосферные двигатели «выхаживали» по 300-500 тыс. километров без капитального ремонта.

Нужно заправляться только качественным топливом, правильно запускать и останавливать мотор, следить за уровнем и качеством заливаемого масла. Смазка в турбодвигателе имеет большое значение, благодаря ему эффективно работают подшипники и другие важные элементы. Если уровень масла падает, он ибыстрее изнашиваются и выходят из строя. Поэтому масло необходимо своевременно доливать, а при его слишком быстром расходе — оперативно устранять неполадку, из-за которой это происходит.

Атмосферные двигатели более «лояльны» к качеству топлива и моторного масла. Хотя этими особенностями не стоит злоупотреблять, стоит отметить, что «атмосферники» отличаются высокой ремонтоспособностью, устранение возникающих неполакдок к них обойдется гораздо дешевле.

Моторное масло QUARTZ 9000 5W-40 Высококачественное универсальное моторное масло, производимое по синтетической технологи, подходит как для атмосферных, так и для турбированных двигателей. API SN. Самая последняя спецификация по API — уровень SN. Характеризуется улучшенной защитой от высокотемпературных отложений на поршнях, более жесткими требованиями к контролю сажи и совместимости с уплотнителями. QUARTZ 9000 5W-40 обладает исключительными антиокислительными свойствамии особенно рекомендуется к применению в турбированных и мультиклапанных двигателях, а ткже в двигателях с непосредственным впрыском.

---

Подбор масла

Турбированные моторы & атмосферные: устройства и принцип работы | Справочная информация

Классические бензиновые и дизельные силовые агрегаты в последние несколько лет стали сдавать позиции лидеров в автомобилестроении. На смену им и в дополнение приходят турбированные и атмосферные двигатели, которые всего пару десятилетий назад можно было встретить только на гоночных болидах.

Сегодня очень часто при выборе современных моделей транспортных средств, автолюбители не знают, на каком силовом агрегате лучше всего остановиться — купить автомобиль с «атмосферником» или турбиной? У каждого из этих механизмов есть свои специфические особенности, а также плюсы и минусы в эксплуатации.

Устройство и принцип работы турбированного двигателя

Турбированный силовой агрегат считается одним из самых старых среди двигателей внутреннего сгорания, так как был придуман почти столетие назад. Принцип его работы заключается в том, в цилиндры подается увеличенное количество воздуха, для этого используется нагнетающее устройство – турбокомпрессор («турбина»). Это создает лучшие условия для сгорания топлива и, соответственно, увеличивает мощность двигателя.

По принципу работы турбированный двигатель не отличается от обычного атмосферного двигателя. А нагнетание дополнительного воздуха позволяет эффективнее использовать полный объем поступающей горючей смеси, что положительно сказывается на динамических характеристиках автомобиля.

Турбокомпрессор использует для работы энергию выхлопных газов. Он подсоединяется к выхлопной системе, в результате чего часть отработанных газов поступает на лопасти турбины и вращает крыльчатку компрессора.

Для охлаждения силового агрегата с турбокомпрессором используют интеркуллер. Это обычный радиатор, но вместо охлаждающей жидкости в нем циркулирует воздух.

Достоинства турбодвигателя

Главный козырь турбированных силовых агрегатов — это, конечно же, их высокая мощность. Двигатели с турбокомпрессором по динамике разгона значительно превосходят своих атмосферных «собратьев» при одинаковом объеме. При этом потребление топлива увеличивается ненамного, так как турбина использует энергию уже отработавших газов, а не тратит горючее на создание новых.

Еще одно достоинство турбированного агрегата – снижение содержания вредных газов в выхлопе, поскольку топливовоздушная смесь сгорает значительно эффективнее.

Кроме того, мотор с турбокомпрессором работает менее шумно, чем «атмосферник».

Недостатки турбодвигателя

В отличие от атмосферного двигателя, турбодвигатель очень привередлив к качеству потребляемого горючего. Если не контролировать этот вопрос, то турбина очень скоро может выйти из строя. Кроме того, из-за специфики конструкции двигатели с турбонаддувом следует прогревать в любое время года.

Этот тип силовых агрегатов нуждается в особой заботе в вопросах использования смазочных материалов. Обычные минеральные и синтетические масла категорически запрещается заливать в двигатель с турбиной. Для них предназначаются специальные виды масел, которые достаточно дорого стоят. Кроме того, как отмечают специалисты автосервиса Favorit Motors, замена масла рекомендуется каждые 10 тысяч километров (при эксплуатации в городских условиях).

Устройство и принцип работы атмосферного двигателя

Система запитывания атмосферного двигателя основана на инжекторном или карбюраторном механизме. Топливовоздушная смесь формируется в строгой пропорции: 1 часть бензина + 14 частей воздуха.

Принцип работы «атмосферника» заключается в том, что топливо впрыскивается в цилиндр без сопротивления. Это стало возможным благодаря сложным и тонким настройкам в распределительном валу, который открывает впускающий клапан. После впрыска смесь сгорает, а выделившиеся газы приводят в движение поршни.

Атмосферный двигательный аппарат назван так потому, что давление воздуха при попадании в мотор, равняется одной атмосфере. В его конструкции не используются турбонагнетатели, он функционирует при стандартном атмосферном давлении.

Преимущество в использовании атмосферного двигателя заключается в том, что на каких бы оборотах он не работал в данный момент, у него всегда будет определенный запас мощности. Это позволяет максимально быстро ускоряться при любой начальной скорости движения. До максимально возможного количества оборотов атмосферный силовой агрегат «раскрутится» за считанные секунды.

Достоинства атмосферного двигателя

Рано или поздно даже самый надежный мотор может потребовать вложений и качественного ремонта. Атмосферный агрегат имеет более простое строение, чем турбированный мотор, а потому и проведение ремонтных работ обойдется дешевле.

Срок службы атмосферника гораздо выше, чем у турбированного мотора. Это обусловлено более мягкими условиями эксплуатации и отсутствием повышенных нагрузок. Поэтому рабочий ресурс атмосферного двигателя в среднем вдвое выше, чем у турбины.

В качестве приятного бонуса для автовладельцев специалисты ГК Favorit Motors могут привести следующий факт. Атмосферные агрегаты не требуют постоянно контроля смазки и менее требовательны к качеству используемых масел. В их конструкции отсутствуют устройства, которые нуждаются в дополнительной смазке. Это же касается и выбора топлива: атмосферный двигательный агрегат менее требователен к качеству горючего. Кроме того, замена смазочной жидкости производится реже — каждые 15-20 тысяч километров пробега.

И еще один плюс «атмосферника». Российские водители уже смогли убедиться, что атмосферный силовой агрегат даже зимой прогревается быстрее, чем его турбированный собрат.

Недостатки атмосферного двигателя

Самым главным минусом такого двигателя можно считать отсутствие высоких крутящих моментов. Атмосферный агрегат проигрывает турбированному в плане мощности. Такой автомобиль будет идеальным для неспешных поездок по городу, но в качестве трассового авто для молодежных гонок явно не подойдет.

Расход топлива для такого двигателя будет достаточно высок. Как отмечают специалисты ГК Favorit Motors, в среднем автомобиль с атмосферным двигателем потребляет не менее 11-12 литров горючего на 100 километров пути.

Итоги

Выбирать автомобиль с турбированным или атмосферным агрегатом стоит, исходя из своих личных предпочтений и возможностей. У каждого из этих типов моторов есть свои плюсы и минусы. Турбодвигатель будет мощнее и динамичнее, однако требователен в уходе и обходится дороже. Атмосферный двигатель не такой мощный, зато гораздо дешевле в плане эксплуатации и ремонта.

В наличии в компании Favorit Motors имеется множество разных моделей автомобилей как с атмосферными двигателями, так и с турбированными. Компетентный персонал поможет подобрать автомобиль, исходя из пожеланий и предпочтений каждого клиента.

Как турбированный, так и атмосферный силовой агрегат со временем может начать работать с перебоями или вообще отказать. Современные модели автомобилей оснащены высокотехнологичными электронными системами управления двигателем, поэтому диагностику и ремонт моторов следует выполнять только в специализированных автосервисах.

Автосервис Favorit Motors оснащен полным комплексом диагностического и ремонтного оборудования для диагностики и устранения неисправностей турбированных и атмосферных силовых агрегатов. Для обслуживания и ремонта здесь используются только качественные сертифицированные запчасти, а мастера техцентра обладают многолетним опытом работ. Все операции выполняются в соответствии с технологическими картами заводов-изготовителей, что обеспечивает высокое качество и сжатые сроки ремонта. На все детали и ремонтно-восстановительные работы предоставляется гарантия.

Специалисты компании Favorit Motors напоминают, что своевременное регламентное обслуживание способно значительно продлить срок эксплуатации силового агрегата. Необходимо регулярно менять масло в соответствии с пробегом и устранять выявленные неисправности.

Подборка б/у автомобилей Skoda Octavia

---

Бесколлекторный двигатель постоянного тока: особенности и принцип работы

Как работает бесколлекторный двигатель?

Бесколлекторный двигатель постоянного тока имеет на статоре трёхфазную обмотку, и постоянный магнит на роторе. Вращающееся магнитное поле создаётся обмоткой статора, при взаимодействии с которым магнитный ротор приходит в движение. Для создания вращающегося магнитного поля на обмотку статора подаётся система трёхфазных напряжений, которая может иметь различную форму и формируется различными способами. Формирование питающих напряжений (коммутация обмоток) для бесколлекторного двигателя постоянного тока производиться специализированными блоками электроники – контроллером двигателя. 

Заказать бесколлекторный двигатель в нашем каталоге

В простейшем случае обмотки попарно подключаются к источнику постоянного напряжения и по мере того как ротор поворачивается в направлении вектора магнитного поля обмотки статора производится подключение напряжения к другой паре обмоток. Вектор магнитного поля статора при этом занимает другое положение и вращение ротора продолжается. Для определения нужного момента подключения следующих обмоток используется датчик положения ротора, чаще других используются датчики Холла. 

Возможные варианты и специальные случаи

Выпускаемые сейчас бесколлекторные двигатели могут иметь самую разную конструкцию. 

По исполнению статорной обмотки можно выделить двигатели с классической обмоткой, намотанной на стальной сердечник, и двигатели с полой цилиндрической обмоткой без стального сердечника. Классическая обмотка обладает значительно большей индуктивностью, чем полая цилиндрическая обмотка, и соответственно большей постоянной времени. Из-за этого с одной стороны, полая цилиндрическая обмотка допускает более динамичное изменение тока (а, следовательно, и момента), с другой стороны при работе от контроллера двигателя, использующего ШИМ-модуляцию невысокой частоты для сглаживания пульсаций тока, требуются фильтрующие дроссели большего  номинала (а соответственно и большего размера). Кроме того, классическая обмотка, как правило, имеет заметно больший момент магнитной фиксации, а также меньший КПД, чем полая цилиндрическая обмотка.

Ещё одно отличие, по которому разделяются различные модели двигателей – это взаимное расположение ротора и статора – существуют  двигатели с внутренним ротором и двигатели с внешним ротором. Двигатели с внутренним ротором, как правило, имеют более высокие скорости и меньший момент инерции ротора, чем модели с внешним ротором. Благодаря этому двигатели с внутренним ротором имеют более высокую динамику. Двигатели с внешним ротором часто имеют несколько больший номинальный момент при том же наружном диаметре двигателя. 

Отличия от других типов двигателей

Отличия от коллекторных ДПТ. Размещение обмотки на роторе позволило отказаться от щёток и коллектора и избавиться тем самым от подвижного электрического контакта, который значительно снижает надёжность ДПТ с постоянными магнитами. По этой же причине  скорость у бесколлекторных двигателей, как правило, значительно выше, чем у ДПТ с постоянными магнитами. С одной стороны это позволяет увеличить удельную мощность бесколлекторного двигателя, с другой стороны не для всех применений такая высокая скорость является действительно необходимой

Отличия от синхронных двигателей с постоянными магнитами. Синхронные двигатели с постоянными магнитами на роторе очень похожи на бесколлекторные ДПТ по конструкции, однако есть и ряд различий. Во-первых термин синхронный двигатель объединяет в себе много различных видов двигателей, часть из которых предназначены для непосредственной работы от стандартной сети переменного тока, другая часть (например синхронные серводвигатели) может работать только от преобразователей частоты (контроллеров двигателей). Бесколлекторные двигатели, хотя и имеют на статоре трёхфазную обмотку, не допускают непосредственную работу от сетевого напряжения, и обязательно требуют наличия соответствующего контроллера. Кроме того синхронные двигатели предполагают питание напряжением синусоидальной формы в то время как бесколлекторные двигатели допускают питание переменным напряжением ступенчатой формы (блочная коммутация) и даже предполагают его использование в номинальных режимах работы.

Когда нужен бесколлекторный двигатель?

Ответ на этот вопрос достаточно прост – в тех случаях, когда он имеет преимущество перед остальными типами двигателей. Так, например, практически невозможно обойтись без бесколлекторного двигателя в применениях, где требуются большие скорости вращения: свыше 10000 об/мин. Оправдано применение бесколлекторных двигателей также и в тех случаях, когда требуется высокий срок службы двигателя. В тех случаях, когда требуется применять сборку из двигателя с редуктором, однозначно оправдано применение низкоскоростных бесколлекторных двигателей (с большим числом полюсов). Высокоскоростные бесколлекторные двигатели в этом случае будут иметь скорость выше, чем предельно допустимая скорость редуктора, и по этой причине не будет возможности использовать их мощность полностью. Для  применений, где требуется максимально простое управление двигателем (без использования контроллера двигателя) естественным выбором будет коллекторный ДПТ. 

С другой стороны, в условиях повышенной температуры или повышенной радиации проявляется слабое место бесколлекторных двигателей – датчики Холла. Стандартные модели датчиков Холла имеют ограниченную стойкость к радиации и диапазон рабочих температур. Если в подобном применении всё же имеется необходимость использовать бесколлекторный двигатель, то неизбежными становятся заказные исполнения с заменой датчиков Холла на более стойкие к указанным факторам, что увеличивает цену двигателя и сроки поставки.

Ракетный двигатель на взрывной тяге – Наука – Коммерсантъ

Новая физическая идея — использование детонационного горения вместо обычного, дефлаграционного — позволяет радикально улучшить характеристики реактивного двигателя.

Говоря о космических программах, мы в первую очередь думаем о мощных ракетах, которые выводят на орбиту космические корабли. Сердце ракеты-носителя — ее двигатели, создающие реактивную тягу. Ракетный двигатель — это сложнейшее энергопреобразующее устройство, во многом напоминающее живой организм со своим характером и манерами поведения, которое создается поколениями ученых и инженеров. Поэтому изменить что-то в работающей машине практически невозможно: ракетчики говорят: «Не мешай машине работать…» Такой консерватизм, хотя он многократно оправдан практикой космических пусков, все же тормозит ракетно-космическое двигателестроение — одну из самых наукоемких областей деятельности человека. Необходимость изменений назрела уже давно: для решения целого ряда задач нужны существенно более энергоэффективные двигатели, чем те, которые эксплуатируются сегодня и которые по своему совершенству достигли предела.

Нужны новые идеи, новые физические принципы. Ниже речь пойдет именно о такой идее и о ее воплощении в демонстрационном образце ракетного двигателя нового типа.

Дефлаграция и детонация

В большинстве существующих ракетных двигателей химическая энергия горючего преобразуется в тепло и механическую работу за счет медленного (дозвукового) горения — дефлаграции — при практически постоянном давлении: P=const. Однако, кроме дефлаграции, известен и другой режим горения — детонация. При детонации химическая реакция окисления горючего протекает в режиме самовоспламенения при высоких значениях температуры и давления за сильной ударной волной, бегущей с высокой сверхзвуковой скоростью. Если при дефлаграции углеводородного горючего мощность тепловыделения с единицы площади поверхности фронта реакции составляет ~1 МВт/м2, то мощность тепловыделения в детонационном фронте на три-четыре порядка выше и может достигать 10000 МВт/м2 (выше мощности излучения с поверхности Солнца!). Кроме того, в отличие от продуктов медленного горения, продукты детонации обладают огромной кинетической энергией: скорость продуктов детонации в ~20-25 раз выше скорости продуктов медленного горения. Возникают вопросы: нельзя ли в ракетном двигателе вместо дефлаграции использовать детонацию и приведет ли замена режима горения к повышению энергоэффективности двигателя?

Приведем простой пример, который иллюстрирует преимущества детонационного горения в ракетном двигателе над дефлаграционным. Рассмотрим три одинаковых камеры сгорания (КС) в виде трубы с одним закрытым и другим открытым концом, которые заполнены одинаковой горючей смесью при одинаковых условиях и поставлены закрытым концом вертикально на тягоизмерительные весы (рис. 1). Энергию зажигания будем считать пренебрежимо малой по сравнению с химической энергией горючего в трубе.

Рис. 1. Энергоэффективность детонационного двигателя

Пусть в первой трубе горючая смесь зажигается одним источником, например, автомобильной свечой, расположенной у закрытого конца. После зажигания вверх по трубе побежит медленное пламя, видимая скорость которого обычно не превышает 10 м/c, то есть много меньше скорости звука (около 340 м/с). Это означает, что давление в трубе P будет очень мало отличаться от атмосферного Pa, и показания весов практически не изменятся. Другими словами, такое (дефлаграционное) сжигание смеси фактически не приводит к появлению избыточного давления на закрытом конце трубы, и, следовательно, дополнительной силы, действующей на весы. В таких случаях говорят, что полезная работа цикла с P=Pa=const равна нулю и, следовательно, равен нулю термодинамический коэффициент полезного действия (КПД). Именно поэтому в существующих силовых установках горение организуется не при атмосферном, а при повышенном давлении P«Pa, получаемом с помощью турбонасосов. В современных ракетных двигателях среднее давление в КС достигает 200-300 атм.

Попытаемся изменить ситуацию, установив во второй трубе множество источников зажигания, которые одновременно зажигают горючую смесь по всему объему. В этом случае давление в трубе P быстро возрастет, как правило, в семь-десять раз, и показания весов изменятся: на закрытый конец трубы в течение некоторого времени — времени истечения продуктов горения в атмосферу — будет действовать достаточно большая сила, которая способна совершить большую работу. Что же изменилось? Изменилась организация процесса горения в КС: вместо горения при постоянном давлении P=const мы организовали горение при постоянном объеме V=const.

Теперь вспомним о возможности организации детонационного горения нашей смеси и в третьей трубе вместо множества распределенных слабых источников зажигания установим, как и в первой трубе, один источник зажигания у закрытого конца трубы, но не слабый, а сильный — такой, который приведет к возникновению не пламени, а детонационной волны. Возникнув, детонационная волна побежит вверх по трубе с высокой сверхзвуковой скоростью (около 2000 м/с), так что вся смесь в трубе сгорит очень быстро, и давление в среднем повысится как при постоянном объеме — в семь-десять раз. При более детальном рассмотрении оказывается, что работа, совершенная в цикле с детонационным горением, будет даже выше, чем в цикле V = const.

Таким образом, при прочих равных условиях детонационное сгорание горючей смеси в КС позволяет получить максимальную полезную работу по сравнению с дефлаграционным горением при P=const и V=const, то есть позволяет получить максимальный термодинамический КПД. Если вместо существующих ракетных двигателей с дефлаграционным горением использовать двигатели с детонационным горением, то такие двигатели могли бы дать чрезвычайно большие выгоды. Этот результат был впервые получен нашим великим соотечественником академиком Яковом Борисовичем Зельдовичем еще в 1940 году, однако до сих пор не нашел практического применения. Основная причина этому — сложность организации управляемого детонационного горения штатных ракетных топлив.

Мощность тепловыделения в детонационном фронте на 3-4 порядка выше, чем во фронте обычного дефлаграционного горения и может превышать мощность излучения с поверхности Солнца. Скорость продуктов детонации в 20-25 раз выше скорости продуктов медленного горения

Демонстрационный образец ДРД, установленный на испытательном стенде

Фото: Сергей Фролов

Импульсный и непрерывный режимы

До настоящего времени предложено множество схем организации управляемого детонационного горения, включая схемы с импульсно-детонационным и с непрерывно-детонационным рабочим процессом. Импульсно-детонационный рабочий процесс основан на циклическом заполнении КС горючей смесью с последующим зажиганием, распространением детонации и истечением продуктов в окружающее пространство (как в третьей трубе в рассмотренном выше примере). Непрерывно-детонационный рабочий процесс основан на непрерывной подаче горючей смеси в КС и ее непрерывном сгорании в одной или нескольких детонационных волнах, непрерывно циркулирующих в тангенциальном направлении поперек потока.

Концепция КС с непрерывной детонацией предложена в 1959 году академиком Богданом Вячеславовичем Войцеховским и долгое время изучалась в Институте гидродинамики СО РАН. Простейшая непрерывно-детонационная КС представляет собой кольцевой канал, образованный стенками двух коаксиальных цилиндров (рис. 2). Если на днище кольцевого канала поместить смесительную головку, а другой конец канала оборудовать реактивным соплом, то получится проточный кольцевой реактивный двигатель. Детонационное горение в такой КС можно организовать, сжигая горючую смесь, подаваемую через смесительную головку, в детонационной волне, непрерывно циркулирующей над днищем. При этом в детонационной волне будет сгорать горючая смесь, вновь поступившая в КС за время одного оборота волны по окружности кольцевого канала. К другим достоинствам таких КС относят простоту конструкции, однократное зажигание, квазистационарное истечение продуктов детонации, высокую частоту циклов (килогерцы), малый продольный размер, низкий уровень эмиссии вредных веществ, низкий уровень шума и вибраций.

Заданный удельный импульс в детонационном ракетном двигателе достигается при значительно меньшем давлении, чем в традиционном жидкостном ракетном двигателе. Это позволит в перспективе кардинально изменить массогабаритные характеристики ракетных двигателей

Рис. 2. Схема детонационного ракетного двигателя

Демонстрационный образец

В рамках проекта Минобрнауки создан демонстрационный образец непрерывно-детонационного ракетного двигателя (ДРД) с КС диаметром 100 мм и шириной кольцевого канала 5 мм, который испытан при работе на топливных парах водород—кислород, сжиженный природный газ—кислород и пропан-бутан—кислород. Огневые испытания ДРД проводились на специально разработанном испытательном стенде. Длительность каждого огневого испытания — не более 2 с. За это время с помощью специальной диагностической аппаратуры регистрировались десятки тысяч оборотов детонационных волн в кольцевом канале КС. При работе ДРД на топливной паре водород—кислород впервые в мире экспериментально доказано, что термодинамический цикл с детонационным горением (цикл Зельдовича) на 7-8% эффективнее, чем термодинамический цикл с обычным горением при прочих равных условиях.

В рамках проекта создана уникальная, не имеющая мировых аналогов вычислительная технология, предназначенная для полномасштабного моделирования рабочего процесса в ДРД. Эта технология фактически позволяет проектировать двигатели нового типа. При сравнении результатов расчетов с измерениями оказалось, что расчет точно прогнозирует количество детонационных волн, циркулирующих в тангенциальном направлении в кольцевой КС ДРД заданной конструкции (четыре, три или одну волну, рис. 3). Расчет с приемлемой точностью предсказывает и рабочую частоту процесса, то есть дает значения скорости детонации, близкие к измеренным, и тягу, фактически развиваемую ДРД. Кроме того, расчет правильно предсказывает тенденции изменения параметров рабочего процесса при повышении расхода горючей смеси в ДРД заданной конструкции — как и в эксперименте, количество детонационных волн, частота вращения детонации и тяга при этом увеличиваются.

Рис. 3. Квазистационарные расчетные поля давления (а, б) и температуры (в) в условиях трех экспериментов (слева направо). Как и в экспериментах, в расчетах получены режимы с четырьмя, тремя и одной детонационными волнами

ДРД против ЖРД

Основной показатель энергоэффективности ракетного двигателя — удельный импульс тяги, равный отношению тяги, развиваемой двигателем, к весовому секундному расходу горючей смеси. Удельный импульс измеряется в секундах (с). Зависимость удельного импульса тяги ДРД от среднего давления в КС, полученная в ходе огневых испытаний двигателя нового типа, такова, что удельный импульс увеличивается с ростом среднего давления в КС. Основной целевой показатель проекта — удельный импульс тяги 270 с в условиях на уровне моря — достигнут в огневых испытаниях при среднем давлении в КС, равном 32 атм. Измеренная тяга ДРД при этом превысила 3 кН.

При сравнении удельных характеристик ДРД с удельными характеристиками в традиционных жидкостных ракетных двигателях (ЖРД) оказывается, что заданный удельный импульс в ДРД достигается при значительно меньшем среднем давлении, чем в ЖРД. Так, в ДРД удельный импульс в 260 с достигается при давлении в КС всего 24 атм, тогда как удельный импульс 263,3 с в известном отечественном двигателе РД-107А достигается при давлении в КС 61,2 атм, которое в 2,5 раза выше. Отметим, что двигатель РД-107А работает на топливной паре керосин—кислород и используется в первой ступени ракеты-носителя «Союз-ФГ». Такое значительное снижение среднего давления в ДРД позволит в перспективе кардинально изменить массогабаритные характеристики ракетных двигателей и снизить требования к турбонасосным агрегатам.

Вот и новая идея, и новые физические принципы.

Один из результатов проекта — разработанное техническое задание на проведение опытно-конструкторской работы (ОКР) по созданию опытного образца ДРД. Основная проблема, которую планируется решить в рамках ОКР,— обеспечить непрерывную работу ДРД в течение длительного времени (десятки минут). Для этого потребуется разработать эффективную систему охлаждения стенок двигателя.

Ввиду своего прорывного характера задача создания практического ДРД, несомненно, должна стать одной из приоритетных задач отечественного космического двигателестроения.

Сергей Фролов, доктор физико-математических наук, Институт химической физики им. Н.Н. Семенова РАН, профессор НИЯУ-МИФИ

---

Газ вместо керосина

Кадр видеосъемки огневых испытаний ДРД

Фото: Сергей Фролов

В 2014-2016 годах Министерством образования и науки РФ поддержан проект «Разработка технологий использования сжиженного природного газа (метан, пропан, бутан) в качестве топлива для ракетно-космической техники нового поколения и создание стендового демонстрационного образца ракетного двигателя». Проект предусматривает создание демонстрационного образца непрерывно-детонационного ракетного двигателя (ДРД), работающего на топливной паре «сжиженный природный газ (СПГ)—кислород». Исполнитель проекта — Центр импульсно-детонационного горения Института химической физики РАН. Индустриальный партнер проекта — Тураевское машиностроительное конструкторское бюро «Союз». В заявке на проект целесообразность использования в жидкостном ракетном двигателе (ЖРД) непрерывно-детонационного горения объяснялась более высоким термодинамическим КПД по сравнению с традиционным циклом, использующим медленное горение, а целесообразность использования СПГ объяснялась целым рядом преимуществ по сравнению с керосином: повышенным удельным импульсом тяги, доступностью и дешевизной, существенно меньшим сажеобразованием при горении и более высокими экологическими характеристиками. Теоретически замена керосина на СПГ в традиционном ЖРД сулит повышение удельного импульса на 3-4%, а переход от традиционного ЖРД к ДРД — на 13-15%.

---

асинхронный, синхронный или на постоянных магнитах?

Можно ли буксировать электромобили? Зависит от типа двигателя. Да, бывают разные. Если вы только собираетесь покупать электрокар, то знайте: до полной разрядки его лучше не доводить. И вот почему

Автомобили с двигателями внутреннего сгорания допускают буксировку. Если у вас механическая коробка передач, то это самое простое дело: ставите нейтраль в коробке передач или выжимаете сцепление – и ваш мотор оказывается физически отключен от колес, а машина превращается в обычную телегу: тяни не хочу.

С автоматами чуть сложнее, в них полного разрыва связи между колесами и мотором не предусмотрено. Но и они в режиме N позволяют буксировать машину на короткие расстояния и с невысокой скоростью.

Однако в инструкциях к электромобилям вы прочтете, что буксировка или не допускается вовсе, или, как в случае с современными моделями Tesla, допускается со скоростью не более 5 км/ч на расстояние не более 10 метров: иными словами, вы в праве только оттолкать сломанную машину на обочину.

А может ли быть иначе? Да, старые модели Tesla такое позволяли. Как и GM EV1 – легенда электрокаров 90-х годов прошлого века. Так в чем же дело? В типе электрических двигателей. Или, если уж говорить совсем правильно, электрических машин, так как в электромобилях эти устройства служат не только двигателями, но и генераторами. И на современных типах электрокаров встречается три типа таких устройств. Но для начала немного истории.

В 1821 году британский ученый Майкл Фарадей в своей статье впервые описал основные принципы преобразования электроэнергии в движение. Фарадей уже знал, что электрический ток, проходя через проволоку, создает магнитное поле. Закрученный в катушку, такой провод становится электромагнитом.

Он также знал, что противоположные полюса магнитов притягиваются, а одинаковые – отталкиваются. В электромагнитах же полярность зависит от направления движения тока, то есть ее можно быстро менять. И вот что придумал Фарадей. Берем магнит, который движется к другому. В последний момент полярность меняется, но рядом расположен третий магнит, к которому можно тянуться. Затем четвертый, пятый. Эти разнополярные магниты выстроены в линию. И если ее закольцевать, движение будет идти по кругу до тех пор, пока сквозь электромагниты идет ток и пока его направление не перестает меняться.

Чтобы понять, как это действует, представьте, что у вас в руках два школьных магнита в форме подковы или буквы U – помните, были такие. Если их повернуть друг к другу взаимоотталкивающимися полюсами, то они будут стремиться сделать полуоборот, чтобы снова друг к другу притянуться. А теперь представьте, что их полюса постоянно меняются местами: тогда они станут вертеться друг относительно друга. Это и есть электродвигатель.

Так впервые был описан принцип действия всех электромоторов в целом и самого древнего в частности: того, который работает от постоянного тока и использует с одной стороны постоянные магниты из намагниченного сплава, а с другой – переменные электромагниты. Это наш первый герой: мотор-генератор постоянного тока на перманентных магнитах.

Изобретения Фарадея были развиты его полседователями, в частности изобретателем электрической лампочки Томасом Эдисоном. Эдисон усовершенствовал генераторы постоянного тока и стал пионером в электрификации Нью-Йорка. В 1884 году на пороге его кабинета появился молодой сербский инженер. Звали иммигранта Никола Тесла.

Тесла предложил улучшить конструкцию Эдисона и попросил за работу 50 тысяч долларов – баснословная в те времена сумма. По легенде Эдисон согласился, но когда Тесла действительно существенно улучшил существующую модель, любимец Америки просто кинул безвестного сербского эмигранта.

Тесла рассердился и отправился к главному конкуренту, адепту переменного тока Джорджу Вестингаузу. Так началась «Война токов», окончательно проигранная постоянным током только в 2007 году, когда Нью-Йорк последним из городов перешел на ток переменный.

Генераторы Эдисона вырабатывали электричество с напряжением, близким к потребительскому: 100-200 вольт. Это удобно для домов, но его сложно передавать на большие расстояния из-за сопротивления проводов. Тут было два решения: увеличивать диаметр кабелей или повышать напряжение. Первый вариант позволял делать линии длинной 1,5 километра. Да, совсем немного. Второй вариант был невозможен из-за отсутствия в те годы эффективных способов повышения напряжения постоянного тока.

Однако еще в 1876 году русский ученый Павел Яблочков изобрел трансформатор, меняющий напряжение переменного тока. Подача энергии на большие расстояния перестала быть проблемой.

Но была другая проблема. Лампочкам Эдисона все равно от какого тока питаться: постоянного или переменного. А вот с электродвигателями сложнее: они в те годы требовали только постоянного. В 1888 году Тесла запатентовал в США асинхронный электрический двигатель переменного тока. Он же изобрел и синхронный генератор, впоследствии использованный и как двигатель. Это второй и третий герои нашей статьи.

Так поговорим же о них поподробнее

Если в детстве вам доводилось разбирать игрушечные электрические машинки, то вы должны помнить устройство их простейших двигателей. Для остальных напомним. Все применяемые в электромобилях моторы состоят из двух частей: неподвижного статора и вращающегося ротора.

В игрушечных машинах на статоре стоят постоянные магниты, а на роторе – электрические переменные. При вращении на них через специальные щетки подается постоянный ток от батареек, и их последовательное включение и обеспечивает движение.

Похожая конструкция встречается практически у всех электромобилей. С одним отличием: на роторе там стоят постоянные магниты, а на статоре, напротив, электрические и переменные. Так в том числе можно избавиться от щеток: одного из немногих элементов электродвигателя, который подвержен износу.

Преимущество моторов на постоянных машинах в том, что они легкие, компактные, мощные, эффективные, работают от вырабатываемого аккумуляторами постоянного тока… так, стоп! А какие недостатки?

Недостаток прост. Таким моторам не хватает тяги. Так перейдем же к асинхронным инверсионным моторам переменного тока.

Бородатый анекдот про умирающего мастера заваривать чай, который делился своим секретом словами «не жалейте заварки» – это прям притча про компанию Tesla. Вопреки расхожему мнению, ее основал не Илон Маск (он позже стал главным инвестором и владельцем), а Мартин Эберхард и его партнер Марк Тарпенинг.

Эти двое придумали немыслимое. Создать не тихоходный, эффективный и относительно дешевый электрокар, а дорогой, быстрый и клевый. Маск же первым идею оценил и быстро прибрал ее к рукам.

Имя компании Tesla не случайно. Одной из ее технических революций стало использование асинхронного двигателя без постоянных магнитов, работающего на переменном токе – того самого, который изобрел Никола Тесла. Эта конструкция дороже как сама по себе, так и благодаря необходимости в установке преобразователя постоянного тока от батареи в переменный для электродвигателя. Успешное решение данной задачи и стало первым из множества теперь уже легендарных прорывов «Теслы».

Благодаря мощному асинхронному мотору электрокары Tesla с самого начала были очень динамичным, что стало ключевой причиной роста их популярности. В таком моторе переменный ток в обмотке статора создает вращающееся магнитное поле. Оно вызывает индукцию в роторе, заставляя его вращаться чуть медленнее, чем вращение самого поля – поэтому двигатель и называется асинхронным. Если скорости вращения синхронизируются, поле перестает создавать в роторе индукцию, и он начинает замедляться, рассинхронизируясь обратно. Важно заметить, что собственно на ротор никакого электричества напрямую не подается.

Итак, есть еще третий тип электрического двигателя, который встречается в современных электромобилях: синхронный на электромагнитах. Он похож по устройству на двигатели с постоянными магнитами на роторе, только эти магниты – электрические. На них подается постоянный ток, так что полярность магнитов ротора остается неизменной. А вот полярность магнитов статора, напротив, меняется, что и обеспечивает вращение.

Такие синхронные моторы на электромагнитах славятся своей способностью обеспечивать стабильность оборотов и ставятся, обычно, на всякие установки вроде насосов. А еще… на электрокар Renault Zoe. Зачем? Честно сказать, найти быстрый ответ на этот вопрос не получилось. Можем лишь предположить, что это связано с лучшей способностью такого двигателя служить генератором, рекуперируя энергию торможения. Мотор на Zoe не самый мощный, а мощным генератором он быть обязан.

Так что же лучше? Большинство автоконцернов выбирает моторы на постоянных магнитах: они эффективнее. Tesla в первые годы настаивала на асинхронных моторах. Но потом… сделала ставку на двух моторную полнопривродную схему, в которой асинхронный мотор обеспечивает динамику, а двигатель на постоянных магнитах гарантирует низкий расход энергии при небольших нагрузках. И только Renault… ну вы поняли.

А теперь о том, что ждет нас дальше. При буксировке даже обесточенный двигатель на постоянных магнитах тут же начинает работать как генератор, что чревато перегревом и возгоранием энергосистемы электромобиля. В синхронных моторах Renault оставшейся магнетизм в роторе также способен вызвать индукцию в катушках статора, ну и пошло поехало – генерация тока, перегрев, пожар.

И только асинхронные двигатели, когда их статоры не под напряжением, не являются генераторами: их можно буксировать.

Так вот, современная тенденция такова. Моторы на постоянных магнитах становятся все мощнее и тяговитее, оставаясь самыми эффективными. Производители постепенно переходят на них. Но придумать, как машины с ними безопасно буксировать инженерам еще предстоит. Пока они декларируют принцип «Наши электромобили не ломаются и в буксировке не нуждаются». Но звучит не больно убедительно.

самый совершенный V6 в истории INFINITI

Гонконг – Infiniti представляет легкий и компактный битурбированный двигатель V6 объемом 3,0 л. Это самый технологичный и современный V6 за всю историю компании: приемистый, экономичный и мощный.

 

3,0-литровый битурбированный V6 входит в совершенно новое семейство эксклюзивных двигателей VR Infiniti. Эта серия моторов является свидетельством технического совершенства Infiniti в производстве моторов. Уровень выходной мощности и крутящего момента нового мотора превосходит показатели всех предшествующих силовых агрегатов Infiniti такого типа.

 

Двигатель будет представлен на рынках в двух вариантах мощности – 300 л.с. или 400 л.с., причем европейским и российским покупателям будет доступна только самая мощная версия. 

 

Самый технологичный двигатель V6 в истории Infiniti

 

Отличительными чертами нового мотора семейства VR является захватывающее сочетание приемистости, экономичности и динамики. Двигатели VR предназначены для использования в новейших моделях Infiniti, которые были созданы с учетом потребностей клиентов на всех мировых рынках. Это в очередной раз подчеркивает глобальный подход бренда.

 

Создавая новейший битурбированный V6, компания смогла опереться на богатый опыт разработки шестицилиндровых силовых агрегатов. Двигатели V6 из предыдущего семейства VQ устанавливались на автомобили Infiniti с 1994 года и были отмечены множеством наград.

 

На протяжении 14 лет, с 1995 по 2008 год, двигатели VQ входили в топ-10 лучших двигателей по версии журнала Ward Auto.

 

Новые технологии – залог лучшей в классе выходной мощности и экономичности

 

Более мощная версия развивает 400 л.с. (298 кВт) при 6400 об/мин и 475 Н·м при 1600-5200 об/мин. Менее мощная — достигает максимальной мощности в 300 л.с. при 6400 об/мин, а крутящий момент 400 Н·м доступен в диапазоне от 1600 до 5200 об/мин.  

 

Ряд современных технологий позволил инженерам Infiniti добиться впечатляющих показателей. Одно из инновационных решений – улучшенная система управления газораспределением (Advanced timing control),  которая повышает скорость отклика двигателя, позволяя автомобилю быстрее реагировать на действия водителя.

Определение двигателя от Merriam-Webster

en · gine | \ ˈEn-jən \

1 : машина для преобразования любой из различных форм энергии в механическую силу и движение. также : механизм или объект, служащий источником энергии. черные дыры могут быть двигателями для квазаров

2 : железнодорожный локомотив

3а : нечто, используемое для достижения цели : агент, инструмент скорбный и страшный двигатель ужаса и преступления — Э.А. По

б : то, что дает конкретный и обычно желаемый результат. двигатели экономического роста

б : любое из различных механических устройств — часто используется в комбинированной пожарной машине

c : механический инструмент: например,

(1) : орудие или машина войны

(2) устаревший : орудие пытки

5 : компьютерное программное обеспечение, которое выполняет основную функцию, особенно большую программу.

6 устаревший б : злое изобретение : хитрый

Что такое двигатель? — Определение от WhatIs.com

К

В компьютерном программировании двигатель — это программа, которая выполняет основную или важную функцию для других программ. Механизмы используются в операционных системах, подсистемах или прикладных программах для координации общей работы других программ.

Термин «механизм» также используется для описания специальной программы, которая использует алгоритмы глубокого обучения для запроса данных. Наиболее известное использование — это, пожалуй, поисковая машина, которая использует алгоритм для запроса индекса тем с учетом аргумента поиска.Поисковая машина спроектирована таким образом, что ее подход к поиску в индексе может быть изменен для отражения новых правил поиска совпадений в индексе и определения их приоритетов. В искусственном интеллекте программа, которая использует правила логики для вывода результатов из базы знаний, называется механизмом вывода.

Другие типы двигателей включают:

Система рекомендаций — анализирует доступные данные, чтобы делать предложения покупателям и посетителям веб-сайтов

Механизмы корреляции — собирают, нормализуют и анализируют данные журнала событий, используя прогнозную аналитику и нечеткую логику, чтобы предупредить системного администратора о возникновении проблемы.

Механизм бизнес-правил — отделяет код выполнения бизнес-правил от остальной части системы управления бизнес-процессами, чтобы конечные пользователи могли изменять бизнес-правила, не обращаясь за помощью к программисту.

Механизм политик — обеспечивает соблюдение правил доступа к сетевым ресурсам и данным организации.

Слово «двигатель» для описания этого типа программирования соотносится с механическими двигателями. В 1800-х годах разностная машина Чарльза Бэббиджа, которая обычно считается первым суперкомпьютером, была 11 футов в длину, 7 футов в ширину и состояла из 8000 частей.Когда двигатель запускался с помощью ручки, он автоматически рассчитывал и табулировал математические уравнения.

Последний раз обновлялся в сентябре 2005 г.

Продолжить чтение о движке

Школа инженерии Массачусетского технологического института | »В чем разница между мотором и двигателем?

В чем разница между мотором и двигателем?

Как и почти любое слово, все зависит от того, как далеко вы вернетесь во времени для своего определения…

Сара Дженсен

По мере развития технологий и устройств язык должен оставаться в тонусе, если мы рассчитываем понимать друг друга, когда говорим о них.Англоговорящие люди особенно гибки в адаптации к прогрессу. Они готовы придумывать новые термины, изменять старые значения и позволять словам, которые больше не являются полезными, уходить из общего употребления. «Этимологии« мотор »и« двигатель »отражают способ эволюции языка, отражающий происходящее в мире, — говорит профессор литературы Массачусетского технологического института Мэри Фуллер.

Оксфордский словарь английского языка определяет «двигатель» как машину, которая обеспечивает движущую силу для транспортного средства или другого устройства с движущимися частями.Точно так же он говорит нам, что двигатель — это машина с движущимися частями, которая преобразует мощность в движение. «Сейчас мы используем эти слова как синонимы», — говорит Фуллер. «Но изначально они имели в виду совсем другие вещи».

«Мотор» происходит от классического латинского слова « movere», «», «двигаться». Сначала он относился к движущей силе, а затем к человеку или устройству, которое что-то перемещало или вызывало движение. «Поскольку это слово пришло из французского в английский, оно использовалось в значении« инициатор », — говорит Фуллер.«Человек может быть двигателем заговора или политической организации». К концу 19 века Вторая промышленная революция усеяла ландшафт сталелитейными заводами и заводами, пароходами и железными дорогами, и потребовалось новое слово для механизмов, которые приводили их в действие. Основанное на концепции движения, «мотор» было логичным выбором, и к 1899 году оно вошло в обиход как слово для новомодных безлошадных экипажей Дурьи и Олдса.

«Двигатель» происходит от латинского ingenium : характер, умственные способности, талант, интеллект или сообразительность.В своем путешествии по французскому и английскому языкам это слово стало означать изобретательность, изобретательность, хитрость или злобу. «В 15 веке это также относилось к физическому устройству: орудие пыток, устройство для ловли дичи, сеть, ловушка или приманка», — говорит Фуллер.

В начале 19 века понятия «двигатель» и «двигатель» уже начали сходиться, и оба они относились к механизму, обеспечивающему движущую силу. «Первое зарегистрированное использование слова« двигатель »для обозначения электрической машины, приводимой в движение нефтяным двигателем, произошло в 1853 году», — говорит Фуллер.

Сегодня эти слова практически синонимы. «Язык развивается, чтобы браться за новые задачи», — объясняет она. «Не задумываясь, мы приспосабливаемся к новым значениям и оставляем старое позади». Мы говорим о приборной панели нашего компьютера, не зная, что в 1840-х годах это слово относилось к доске в передней части кареты, которая предотвращала попадание грязи на кучера. Точно так же термин «поисковая машина» восходит к старому значению «машины» как приспособления, предполагает Фуллер. Эта фраза, впервые использованная в 1984 году для обозначения «части оборудования или программного обеспечения», могла быть связана с тем, что в 1822 году Чарльз Бэббидж использовал термин «двигатель» для обозначения вычислительной машины.

Родственное слово «инженер» впервые было использовано в 1380 году для обозначения конструктора военных машин, таких как осадные сооружения и катапульты, а к началу 18 века — конкретно для изготовителя двигателей и машин. В OED также приводится второе определение слова «инженер». «Это синоним старого употребления, означающего« уловка », — говорит Фуллер. «Инженер — это автор или конструктор чего-либо, человек, придумывающий сюжет, интриган». Остается только надеяться, что определение скоро выйдет из общего употребления.

Спасибо Джесси Штеффен из Хатчинсона, штат Канзас, за этот вопрос.

Отправлено: 23 февраля 2013 г.

Двигатель

— Энергетическое образование

Двигатель — это некая машина, которая преобразует энергию топлива в некоторую механическую энергию, создавая при этом движение. Двигатели, такие как те, которые используются для управления транспортными средствами, могут работать на различных видах топлива, в первую очередь на бензине и дизельном топливе в случае автомобилей. Однако существуют некоторые альтернативные виды топлива, такие как биотопливо и природный газ.В терминологии термодинамики двигатели обычно называют тепловыми двигателями, которые создают макросопическое движение за счет тепла. ^[2] Тепло в этом случае происходит от сгорания топлива в двигателе, который приводит в движение поршни.

Двигатели внутреннего сгорания

главная страница

Двигатели, используемые в транспортных средствах, известные как двигатели внутреннего сгорания, являются одними из наиболее распространенных типов двигателей, поскольку они используются в транспортных средствах, лодках, кораблях, самолетах и ​​поездах.В этих двигателях топливо воспламеняется, и работа выполняется внутри двигателя, при этом расширяющиеся газы перемещают поршни в двигателе. ^[3]

С точки зрения того, как макроскопическое движение создается из энергии в этих двигателях, используются два основных типа двигателей внутреннего сгорания. Наиболее распространенным типом является поршневой двигатель, в котором используется движение поршней вверх и вниз для преобразования давления расширяющихся газов во вращательное движение. ^[4] Как и двигатель внутреннего сгорания, паровые двигатели и двигатели Стирлинга являются типами поршневых двигателей.Другой основной тип двигателя — роторный двигатель. В этом типе двигателя вместо поршней используется вращающийся треугольный ротор для преобразования тепла от сгорания топливно-воздушной смеси в полезную работу. ^[5]

Кроме того, двигатели внутреннего сгорания в транспортных средствах предназначены для работы на двух основных типах топлива. Разные двигатели — бензиновые и дизельные. В бензиновом двигателе воздушно-топливная смесь в двигателе воспламеняется с помощью искры от свечи зажигания.Затем это заставляет газ нагреваться и расширяться, перемещая поршни. Дизельный двигатель работает немного иначе, воспламеняя топливно-воздушную смесь за счет сжатия, а не за счет искры. ^[6]

Двигатели внешнего сгорания

главная страница

Этот тип двигателя отличается от теплового двигателя внутреннего сгорания тем, что источник тепла, который они используют, отделен от жидкости, которая выполняет работу. В двигателе внутреннего сгорания источник тепла такой же, как и жидкость, выполняющая работу.Двигатель внешнего сгорания используется во многих конструкциях силовых установок. Некоторыми примерами этих двигателей являются реакторы CANDU, угольные электростанции, электростанции, работающие на природном газе, солнечные тепловые электростанции и паровозы.

Список литературы

1. ↑ Зефирис (Ричард Уиллер). (2 ноября 2015 г.). 4StrokeEngine Ortho 3D Small.gif [Интернет]. Доступно: http://commons.wikimedia.org/wiki/File%3A4StrokeEngine_Ortho_3D_Small.gif
2. ↑ HyperPhysics. (2 ноября 2015 г.). Тепловые двигатели [Онлайн]. Доступно: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/heaeng.html
3. ↑ Р. Д. Найт, «Тепловые двигатели и холодильники» в физике для ученых и инженеров: стратегический подход, 3-е изд. Сан-Франциско, США: Pearson Addison-Wesley, 2008, глава 19, раздел 2, стр 530
4. ↑ Infoplease. (2 ноября 2015 г.). Поршневой двигатель [Онлайн]. Доступно: http://www.infoplease.com/encyclopedia/science/internal-combustion-engine-reciprocating-engines.html
5. ↑ Как работает материал. (2 ноября 2015 г.). Как работают роторные двигатели [Online]. Доступно: http://auto.howstuffworks.com/rotary-engine1.htm
6. ↑ HowStuffWorks. (2 ноября 2015 г.). Дизельный двигатель [Онлайн]. Доступно: http://auto.howstuffworks.com/engine2.htm

Двигатель есть мотор?

Что такое мотор?

Чтобы понять, что такое мотор, нужно понять, как работают электромобили.У электромобилей есть батарея, которая является источником энергии, которая приводит в движение автомобиль, а энергия проходит через контроллер, который регулирует напряжение, которое отправляется на ваши двигатели. Двигатели приводят в движение колеса и двигают ваш автомобиль вперед.

Что такое двигатель?

В автомобиле с двигателем внутреннего сгорания у вас есть топливный бак, который передает энергию вашему двигателю. Двигатель передает мощность на трансмиссию, а затем на колеса. Двигатель обычно проходит более сложный процесс, чтобы добраться до колес, чем электродвигатели, но для системы внутреннего сгорания не требуются двигатели или контроллер, поэтому вы можете сэкономить на нем много веса.

Электродвигатель и двигатель внутреннего сгорания

При сравнении электродвигателя и двигателя внутреннего сгорания, двигатель внутреннего сгорания имеет более высокую плотность энергии, что означает, что он производит более высокий выход энергии на плотность топлива. Двигатель внутреннего сгорания также требует меньше времени для дозаправки, чем электродвигатель. На заправке дозаправка занимает всего около 5 минут. Несмотря на все эти преимущества, у двигателя внутреннего сгорания есть и недостатки.Он выделяет токсичные выбросы, такие как углекислый газ, который вреден для окружающей среды. Кроме того, двигатели внутреннего сгорания менее эффективны по сравнению с электродвигателями, что означает, что они потребляют больше энергии для привода транспортного средства.

Сказав это, у использования электродвигателей есть много преимуществ. Электродвигатели не выделяют выхлопных газов, потому что они не выделяют выхлопных газов. Так что они очень экологичны. Электродвигатели также обладают мгновенным крутящим моментом. Это означает, что ваш автомобиль может набрать скорость, как только вы нажмете на педаль газа.

	ДВИГАТЕЛЬ	ДВИГАТЕЛЬ
Тип транспортного средства	Бензиновый легковой	Электромобиль
Источник энергии	Двигатель производит сгорание и перемещает поршни. Вращательное движение поршней передается трансмиссии, а затем преобразуется в энергию для привода колес.	Источником питания электродвигателя является аккумуляторная батарея. Энергия проходит через регулятор, а затем в двигатель, который вращает колеса.
Преимущества	а. Более высокая плотность энергии г. Меньше времени заправки	а. Нет выбросов углерода г. Мгновенный крутящий момент
Недостатки	а. Выбросы г.Менее эффективный	а. Менее проверенная технология г. Более длительное время зарядки

Двигатели против двигателей | Институт J-Tech

Если говорить о механике, ну автомеханика; Дискуссия о том, есть ли у автомобиля двигатель или мотор, широко обсуждалась. По правде говоря, даже Словарь Вебстера не дает полной ясности в этом отношении и определяет их одинаково, хотя и не совсем точно.

Двигатель:

1. Машина для преобразования тепловой энергии в механическую или энергию для создания силы и движения.
2. Железнодорожный локомотив.
3. Пожарная машина.
4. Любое механическое приспособление.
5. Машина или орудие, используемое в войне, как таран, катапульта или артиллерийское орудие.
6. Устарело. Орудие пыток, особенно вешалка.

Двигатель:

1. Сравнительно небольшой и мощный двигатель, особенно двигатель внутреннего сгорания в автомобиле, моторной лодке и т.п.
2. Любой автономный автомобиль.
3. Человек или вещь, которая передает движение, особенно такое приспособление, как паровой двигатель, который получает и изменяет энергию из некоторого естественного источника, чтобы использовать ее в приводных механизмах.
4. Также называется электродвигателем. Электричество. Машина, преобразующая электрическую энергию в механическую, как асинхронный двигатель.

Несмотря на устройства для пыток, общий знаменатель здесь — это преобразование или изменение энергии для создания движения.Будь то тепловое, электрическое, ядерное, механическое или иное…. Результат — движение. Отличие заключается в том, что двигатели содержат собственный источник топлива для создания движения, в то время как двигатель использует внешний источник. Многие скажут, что двигатель использует топливо, тогда как двигатель использует электрическую или механическую энергию для создания движения. Но слова двигатель и двигатель стали по большей части взаимозаменяемыми. Пока вы не задумаетесь о будущем автомобилей.

А как насчет автомобиля, в котором есть и то, и другое? Двигатель работает на топливе и электродвигатель.Узри — Гибрид. Это дивный новый мир, в котором нужно идти в ногу с потребителями. И потребитель хочет автомобиль, который был бы более экологичным, экономичным, но все же имел бы коэффициент «крутизны» .

У автомобилей прошлого, настоящего и будущего есть общие характеристики, но в то же время автомобили постоянно развиваются. Достижения в автомобильной промышленности происходят быстрыми темпами, поэтому оставаться в авангарде новых технологий критически важно, если вы хотите продолжить карьеру в автомобильной промышленности.Высококвалифицированные технические специалисты получают все более высокие зарплаты по всей стране, и спрос на эти должности растет.

Автомеханики J-Tech — это опытные, знающие профессионалы в своей отрасли. Благодаря комплексной практической программе мы подготовим вас к решению различных автомобильных задач. Опытные инструкторы J-Tech обеспечивают фундамент для долгой и плодотворной карьеры. Хотите сделать следующий шаг? Позвоните нам по телефону (877) 447-0442 или свяжитесь с нами в jtech.орг.

Двигатель

: определение, типы и как они работают?

Что такое двигатель?

Двигатель или мотор — это машина, предназначенная для преобразования одной формы энергии в механическую. Тепловые двигатели преобразуют тепло в работу посредством различных термодинамических процессов. В биологических системах молекулярные моторы, такие как миозины в мышцах, используют химическую энергию для создания сил и, в конечном итоге, движения.

Двигатель — это сердце вашего автомобиля. Это сложная машина, созданная для преобразования тепла от горящего газа в силу, вращающую опорные колеса.

Цепь реакций, которые достигают этой цели, приводится в движение искрой, которая воспламеняет смесь паров бензина и сжатого воздуха внутри герметичного на мгновение цилиндра и заставляет его быстро гореть. Именно поэтому машину называют двигателем внутреннего сгорания. Когда смесь сгорает, она расширяется, обеспечивая движение автомобилю.

Чтобы выдерживать большие нагрузки, двигатель должен иметь прочную конструкцию. Он состоит из двух основных частей: нижняя, более тяжелая часть — это блок цилиндров, кожух основных движущихся частей двигателя; съемная верхняя крышка — это ГБЦ.

В головке блока цилиндров имеются каналы с регулируемыми клапанами, через которые смесь воздуха и топлива поступает в цилиндры, и другие каналы, через которые выделяются газы, образующиеся при их сгорании.

В блоке находится коленчатый вал, который преобразует возвратно-поступательное движение поршней во вращательное движение коленчатого вала. Часто в блоке также находится распределительный вал, который управляет механизмами, открывающими и закрывающими клапаны в головке блока цилиндров. Иногда распредвал находится в головке или монтируется над ней.

Типы двигателей и принцип их работы

• Тепловые двигатели
  • Двигатели внутреннего сгорания (двигатели внутреннего сгорания)
  • Двигатели внешнего сгорания (двигатели ЕС)
  • Двигатели внутреннего сгорания
• Реакционные двигатели
• Электрические двигатели
• Физические двигатели

1.

Тепловые двигатели

В самом широком смысле этим двигателям требуется источник тепла для преобразования в движение.В зависимости от того, как они выделяют указанное тепло, это могут быть двигатели внутреннего сгорания (которые сжигают материал) или негорючие двигатели.

Они действуют либо за счет прямого сгорания топлива, либо за счет преобразования жидкости для создания работы. Таким образом, большинство тепловых двигателей также частично пересекаются с химическими системами привода. Это могут быть двигатели с воздушным дыханием (которые забирают окислители, такие как кислород из атмосферы), или двигатели без дыхания (с окислителями, химически связанными в топливе).

1.1

Двигатели внутреннего сгорания

Двигатели внутреннего сгорания (двигатели внутреннего сгорания) сегодня довольно распространены. Силовые машины, газонокосилки, вертолеты и тд. Самый большой двигатель внутреннего сгорания может генерировать 109 000 л.с. для корабля, перевозящего 20 000 контейнеров. Двигатели внутреннего сгорания получают энергию из топлива, сжигаемого в специальной области системы, называемой камерой сгорания.

В процессе горения образуются продукты реакции (выхлоп), общий объем которых намного больше, чем у всех реагентов вместе взятых (топлива и окислителя).Это расширение — реальный хлеб с маслом двигателей IC, это то, что на самом деле обеспечивает движение. Тепло является лишь побочным продуктом сгорания и представляет собой потраченную впустую часть запаса энергии топлива, поскольку фактически не обеспечивает никакой физической работы.

Двигатели

IC различаются по количеству «ходов» или циклов, которые каждый поршень делает для полного вращения коленчатого вала. Сегодня наиболее распространены четырехтактные двигатели, в которых реакция сгорания разбивается на четыре этапа:

• Индукция или впрыск топливовоздушной смеси (карбюрата) в камеру сгорания.
• Сжатие смеси.
• Зажигание от свечи зажигания или компрессия топлива идет штанга.
• Выброс выхлопных газов.

На каждом шаге 4-тактный поршень попеременно опускается или поднимается. Зажигание — это единственный этап, на котором в двигателе создается работа, поэтому на всех остальных этапах каждый поршень для своего движения полагается на энергию от внешних источников (другие поршни, электростартер, ручной запуск или инерция коленчатого вала). Вот почему вам нужно тянуть за шнурок газонокосилки, и почему вашему автомобилю нужен исправный аккумулятор, чтобы начать работать.

Другими критериями для дифференциации двигателей внутреннего сгорания являются тип используемого топлива, количество цилиндров, общий рабочий объем (внутренний объем цилиндров), распределение цилиндров (рядные, радиальные, V-образные двигатели и т. Д.), А также мощность и удельная мощность.

1,2

Двигатели внешнего сгорания

Двигатели внешнего сгорания (ЕС-двигатели) хранят топливо и продукты выхлопа отдельно, они сжигают топливо в одной камере и нагревают рабочую жидкость внутри двигателя через теплообменник или стенку двигателя .Этот дедушка промышленной революции, паровая машина, попадает в эту категорию.

В некоторых отношениях двигатели ЕС работают так же, как и их аналоги на ИС, им обоим требуется тепло, которое получается при сжигании материала. Однако есть и несколько отличий. В двигателях

EC используются жидкости, которые подвергаются тепловому расширению-сжатию или сдвигу по фазе, но чей химический состав остается неизменным. Используемая жидкость может быть газообразной (как в двигателе Стирлинга), жидкостью (двигатель с органическим циклом Ренкина) или претерпевать изменение фазы (как в паровом двигателе) для двигателей внутреннего сгорания, жидкость почти всегда является жидким топливом и воздушная смесь, которая воспламеняется (меняет свой химический состав).

Наконец, двигатели могут либо выпускать жидкость после использования, как двигатели внутреннего сгорания (двигатели с открытым циклом), либо постоянно использовать одну и ту же жидкость (двигатели с закрытым циклом).

Удивительно, но первые паровые машины, увидевшие промышленное применение, генерировали работу за счет создания вакуума, а не давления. Эти машины, получившие название «атмосферные двигатели», были громоздкими и очень неэффективными.

Со временем паровые двигатели приобрели форму и характеристики, которые мы ожидаем от двигателей сегодня, и стали более эффективными с поршневыми паровыми двигателями, в которых была введена поршневая система (которая все еще используется двигателями внутреннего сгорания сегодня) или составные системы двигателей, которые повторно использовали жидкость в цилиндрах при понижении давления для создания дополнительной «мощности».

Сегодня паровые двигатели вышли из широкого использования: они тяжелые, громоздкие, имеют гораздо меньшую топливную эффективность и удельную мощность, чем двигатели внутреннего сгорания, и не могут менять мощность так быстро.

Но если вас не беспокоят их вес, размер и вам нужен постоянный запас работы, они просто великолепны. Таким образом, ЕС в настоящее время с большим успехом используется в качестве паротурбинных двигателей для морских операций и электростанций.

Ядерная энергетика называется негорючими или внешними тепловыми двигателями, поскольку они работают на тех же принципах, что и двигатели с электронным управлением, но не получают энергию от сгорания.

1,3

Воздушные двигатели внутреннего сгорания

Воздушные двигатели внутреннего сгорания — это двигатели внутреннего сгорания, которые используют кислород атмосферного воздуха для окисления («сжигания») топлива, а не несут окислитель, как в ракете. Теоретически это должно привести к лучшему удельному импульсу, чем у ракетных двигателей.

Через дыхательный двигатель проходит непрерывный поток воздуха. Этот воздух сжимается, смешивается с топливом, воспламеняется и удаляется как выхлопной газ.

Примеры

Типичные воздушно-реактивные двигатели включают:

• Поршневой двигатель
• Паровой двигатель
• Газовая турбина
• Воздушно-реактивный двигатель
• Турбовинтовой двигатель
• Пульсирующий детонационный двигатель
Пульсирующий детонационный двигатель Ramjet
• Scramjet
• Двигатель с жидкостным воздушным циклом / Реакционные двигатели SABRE.

2.

Реакционные двигатели

Эти типы двигателей, известные как реактивные двигатели, создают тягу за счет выброса реактивной массы.Основным принципом реактивного двигателя является третий закон Ньютона: если вы ударите чем-то с достаточной силой через заднюю часть двигателя, он вытолкнет переднюю часть вперед. И реактивные двигатели действительно хороши в этом.

То, что мы обычно называем «реактивным» двигателем, прикрепленное к пассажирскому самолету Boeing, строго говоря, является воздушно-реактивным двигателем и относится к классу двигателей с турбинным двигателем. Прямоточные воздушно-реактивные двигатели, которые обычно считаются более простыми и надежными, поскольку они содержат меньше (или почти не содержат) движущихся частей, также являются воздушно-реактивными двигателями, но относятся к классу таранных двигателей.

Разница между ними заключается в том, что прямоточные воздушно-реактивные двигатели полагаются на абсолютную скорость для подачи воздуха в двигатель, тогда как турбореактивные двигатели используют турбины для втягивания и сжатия воздуха в камере сгорания. В остальном они функционируют в основном одинаково.

В турбореактивных двигателях воздух втягивается в камеру двигателя и сжимается вращающейся турбиной. Ramjets рисуют и сжимают его, двигаясь очень быстро. Внутри двигателя он смешивается с мощным топливом и воспламеняется. Когда вы концентрируете воздух (и, следовательно, кислород), смешиваете его с большим количеством топлива и взрываете его (таким образом, генерируя выхлоп и термически расширяя весь газ), вы получаете реакционный продукт, который имеет огромный объем по сравнению с всасываемым воздухом.

Единственное место, через которое может пройти вся эта масса газов, — это задняя часть двигателя, что происходит с огромной силой. По пути он приводит в действие турбину, втягивая больше воздуха и поддерживая реакцию. И чтобы добавить оскорбления к травмам, в задней части двигателя есть метательное сопло.

Эта часть оборудования заставляет весь газ проходить через еще меньшее пространство, чем он был изначально, за счет дальнейшего ускорения его в «струю» материи. Выхлоп выходит из двигателя с невероятной скоростью, в три раза превышающей скорость звука, толкая самолет вперед.

Реактивные двигатели, не работающие на воздухе, или ракетные двигатели, работают так же, как реактивные двигатели без переднего долота, потому что им не нужен внешний материал для поддержания горения. Мы можем использовать их в космосе, потому что в них есть весь необходимый окислитель, упакованный в топливо. Это один из немногих типов двигателей, в которых постоянно используется твердое топливо.

Тепловые двигатели могут быть невероятно большими или очаровательно маленькими. Но что, если все, что у вас есть, — это розетка, и вам нужно запитать свои вещи? Что ж, в таком случае вам нужно:

3.

Электродвигатели

Ах да, чистая банда. Классические электрические двигатели бывают трех типов: магнитные, пьезоэлектрические и электростатические.

Магнитная, как и батарея там, наиболее часто используется из трех. Он основан на взаимодействии магнитного поля и электрического потока для создания работы. Он работает по тому же принципу, что и динамо-машина для выработки электроэнергии, но наоборот. Фактически, вы можете выработать немного электроэнергии, если вручную провернете электромагнитный двигатель.

Чтобы создать магнитный двигатель, вам понадобятся несколько магнитов и намотанный провод. Когда к обмотке подается электрический ток, он индуцирует магнитное поле, которое взаимодействует с магнитом, создавая вращение.

Важно, чтобы эти два элемента были разделены, поэтому электродвигатели состоят из двух основных компонентов: статора, который является внешней частью двигателя и остается неподвижной, и ротора, который вращается внутри него.

Два разделены воздушным зазором. Обычно магниты встроены в статор, а проводник намотан на ротор, но они взаимозаменяемы.Магнитные двигатели также оснащены коммутатором для переключения электрического потока и модуляции индуцированного магнитного поля, когда ротор вращается для поддержания вращения.

Пьезоэлектрические приводы — это типы двигателей, в которых используется свойство некоторых материалов генерировать ультразвуковые колебания под воздействием электрического тока для создания работы. Электростатические двигатели используют одинаковые заряды, чтобы отталкивать друг друга и вызывать вращение ротора.

Поскольку в первом используются дорогие материалы, а во втором для работы требуется сравнительно высокое напряжение, они не так распространены, как магнитные приводы.

Классические электрические двигатели обладают одними из самых высоких показателей энергоэффективности среди всех двигателей, преобразуя до 90% энергии в работу.

4.

Ионные приводы Двигатель

Ионные приводы представляют собой своего рода смесь реактивного и электростатического двигателей. Этот класс приводов ускоряет ионы (плазму), используя электрический заряд для создания движения. Они не работают, если вокруг корабля уже есть ионы, поэтому они бесполезны за пределами космического вакуума.

У них также очень ограниченная выходная мощность. Однако, поскольку в качестве топлива они используют только электричество и отдельные частицы газа, они были тщательно изучены для использования в космических кораблях. Deep Space 1 и Dawn успешно использовали ионные двигатели.

Тем не менее, эта технология кажется наиболее подходящей для малых кораблей и спутников, поскольку след электронов, оставляемый этими приводами, отрицательно влияет на их общую производительность.

5. Приводы

EM Двигатель

Приводы EM / Cannae используют электромагнитное излучение, содержащееся в микроволновом резонаторе, для создания тяги.Это, наверное, самый необычный из всех типов двигателей. Его даже называют «невозможным» движением, так как это не реакционный инстинкт, что означает, что он не производит никакого разряда для создания тяги, по-видимому, в обход Третьего закона.

«Вместо топлива в нем используются микроволны, отражающиеся от тщательно настроенного набора отражателей для достижения небольшой силы и, следовательно, тяги без топлива», — сообщил Андрей о поездке.

Было много споров о том, действительно ли этот тип двигателя работает или нет, но испытания НАСА подтвердили, что он функционально исправен.В будущем его даже обновят. Поскольку он использует только электрическую энергию для создания тяги, хотя и в небольших количествах, он кажется наиболее подходящим двигателем для исследования космоса.

Но это в будущем. Давайте посмотрим, с чего все началось. Давайте посмотрим на:

6.

Физические двигатели

Для работы этих двигателей используется накопленная механическая энергия. Заводные двигатели, пневматические и гидравлические двигатели — все это физические приводы.

Они не очень эффективны.Они также обычно не могут использовать большие запасы энергии. Например, заводные двигатели хранят упругую энергию в пружинах, и их нужно заводить каждый день. Пневматические и гидравлические двигатели должны иметь на себе огромные трубки со сжатой жидкостью, которые, как правило, не работают очень долго.

Например, Plongeur, первая в мире подводная лодка с механическим приводом, построенная во Франции между 1860 и 1863 годами, несла поршневой воздушный двигатель, снабженный 23 танками под давлением 12,5 бар. Они занимали огромное пространство (153 кубических метра / 5 403 кубических фута), и их хватало только для того, чтобы корабль пролетел 5 морских миль (9 км / 5).6 миль) на скорости 4 узла.

Тем не менее, физические диски, вероятно, использовались впервые. Катапульты, требушеты или тараны полагаются на этот тип двигателя. То же самое можно сказать о кранах, приводимых в движение человеком или зверем, которые использовались задолго до любого другого типа двигателей.

Это далеко не полный список всех двигателей, созданных человеком. Не говоря уже о том, что биология тоже создала побуждения, и они являются одними из самых эффективных, которые мы когда-либо видели. Но если вы прочтете все это, я почти уверен, что у вас к этому моменту заканчивается топливо.

Итак, отдохните, расслабьтесь, и в следующий раз, когда вы встретите двигатель, смазывайте руки и нос, исследуя его, мы рассказали вам основы.