Polttomoottori on lämpömoottori, joka tuottaa lämpöenergiaa polttamalla polttoainetta. Myöhemmin se muuttaa tämän energian mekaaniseksi työksi tai reaktiovaikutukseksi.

Polttomoottorilla tarkoitetaan yleensä mäntäpolttomoottoria, mutta se on väärin, sillä polttomoottorin ei aina tarvitse olla vain mäntäpolttomoottori.

Sisältö

• Miten polttomoottori toimii?
• Polttomoottori voi toimia seuraavasti
• Polttomoottoreiden jako
• Toinen polttomoottoreiden osasto
• Polttomoottoreiden edut
• Polttomoottoreiden huonot puolet

Tämä artikkeli valaisee polttomoottoria laajemmassa merkityksessä tarkastelemalla sen etuja, haittoja, luokittelua ja toimintaa.

Miten polttomoottori toimii?

Polttomoottori polttaa polttoainetta, joka muuttuu lämmöksi kemiallisen reaktion ansiosta. Tämä lämpö puolestaan ​​lämmittää työkaasua, mikä lisää sen painetta tai tilavuutta, jolloin moottori voi suorittaa mekaanista työtä tai reaktiotoimintaa.

Liittyvä postaus - 

Moottorin männät: miten ne toimivat?

Moottorin mekaaninen työ suoritetaan kohdistamalla painetta moottorin liikkuvaan osaan (esimerkiksi mäntiin). Raketti- tai suihkumoottorilla koneen mekaanista työtä ei kuitenkaan käytetä liikkumiseen. Sen sijaan käytetään moottorista ulos tulevan aineen reaktiivista vaikutusta, joka varmistaa sen liikkeen vastakkaiseen suuntaan.

Polttomoottori voi toimia seuraavasti:

• Kiinteillä, nestemäisillä tai kaasumaisilla polttoaineilla
• Toimintaympäristönä on usein ilmakehän happi tai palamisen aikana happea vapauttava aine.
• Palaminen voi tapahtua moottorin sisällä (sisäpoltto) tai sen ulkopuolella (ulkopoltto)
• Moottorin liikkuva osa, jota työkaasu painaa, voi liikkua eri suuntiin.
• Työkaasu voi olla erillinen, mutta se voi sisältää myös pakokaasuja
• Työkaasu vaihtuu jatkuvasti, mutta se voi olla myös pysyvästi suljettuna moottorissa

Koska on olemassa useita eri rakenteilla olevia polttomoottoreita, jotka toimivat eri kriteerien mukaan, ne on jaettava useisiin itsenäisiin pisteisiin.

Tämä jako on kuitenkin vain lyhyt, koska jokainen polttomoottorityyppi on jaettu muihin alaryhmiin.

Polttomoottoreiden jako

Palamispaikan mukaan:

• Sisäpolttomoottorit (esim. kipinä, diesel, Wankel-moottori ja polttoturbiini)
• Ulkopolttomoottorit, joissa on kuitenkin erotettava, tuleeko energia työtilaan työskentelyn kautta. kaasut (esim. kaasuturbiini) tai lämmönsiirrolla työaineen lämmittimen (esimerkiksi Stirling-moottorin) kautta

Työsyklin mukaan:

• Jatkuvan syklin moottorit (esim. polttoturbiini)
• Moottorit, joissa on keskeytetty sykli (kaksi- ja nelitahtiset moottorit)

Toimintaperiaatteen mukaan:

• mäntäpolttomoottorit, tarkemmin sanottuna mäntämäntämoottorit (useimmat mäntämäntämoottorit) ja mäntämäntämoottorit (Wankel-moottori)
• Lapamoottorit (turbiinit)
• Reaktiiviset moottorit (rakettimoottoreit tai myös suihkumoottorit)

Palamisen laukaisumenetelmän mukaan:

• Kipinäsytytysmoottorit - sytytystulpan kipinä laukaisee palamisen
• Polttosytytysmoottorit - palamisen laukaisee korkea lämpötila ja työseoksen puristus
• Kuumapolttimomoottorit - ulkoinen lämmönlähde voi lämmittää sen Moottorit yhdistelmäsytytyksellä

Toinen polttomoottoreiden osasto

Poltetun polttoaineen tyypin mukaan:

• Kaasu (poltto kaasumaisia ​​polttoaineita, esimerkiksi CNG ja siten maakaasu) - nestemäinen (polttaa bensiiniä, dieseliä tai muita aineita)
• Kiinteä (jauhettu kivihiili)
• Monipolttoaine (voi vaihtaa useiden tyyppisten polttoaineiden polttamiseen) polttoaine)
• Kaksoispolttoaine (polttavat erilaisia ​​polttoaineita samanaikaisesti)

Polttomoottorien yleisimmin käytetty polttoaine on:

• Bensiini
• Diesel
• Puristettu maakaasu (CNG)
• Nestekaasu (LPG)
• Alkoholit (metanoli, etanoli)
• Nestemäinen vety
• Kerosiini
• ja muut...

Polttoaineen lisäksi ilma on seoksen olennainen komponentti useimmissa polttomoottoreissa, koska se sisältää palamiseen tarvittavaa happea.

Seoksen valmistuspaikan mukaan:

• Seoksen muodostus tapahtuu työtilan ulkopuolella (kaasutin, SPI, MPI)
• Seoksen muodostus tapahtuu työtilassa (polttoaineen suoraruiskutus esim. Common-rail)

Seoksen valmistusmenetelmän mukaan:

• Moottorit kaasuttimen seoksen valmistelulla
• Moottorit polttoaineen ruiskutuksella

Lentokuljetustavan mukaan:

• Vapaasti hengittävät moottorit - imu tuottaa tyhjiön, joka aiheutuu männän liikkeestä sylinterissä
• Ahdettu moottori - sylinteri täyttyy ympäröivää ilmaa suuremmalla paineella

Jokaisella polttomoottorityypillä on hyvät ja huonot puolensa. Katsotaanpa niitä.

Polttomoottoreiden edut

• Mäntäpolttomoottorit saavuttavat korkean energian muunnostehokkuuden (nopea käynnistys)
• Ne voidaan suunnitella polttamaan erilaisia ​​polttoaineita, mutta myös eri kokoisia ja eri tarkoituksiin

Polttomoottoreiden huonot puolet

• Epäsuotuisat vaikutukset ympäristöön ja ihmisten ja muiden organismien terveyteen
• Ne vaativat käynnistykseen vieraan energialähteen - paitsi rakettimoottorit
• Mäntäpolttomoottoreilla on epäedulliset suorituskykyominaisuudet
• Rajoitettu käyttöikä