Mootorite klassifikatsioon. Mootorite tüübid, nende eesmärk, seade ja tööpõhimõte

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 10:25

Mootorite klassifikatsioon hõlmab nende seadmete mitut suurt rühma. Tasub teada, et iga üksikrühm jaguneb omakorda mitmeks väiksemaks. See on põhjendatud asjaoluga, et tänapäeval on inimesed leiutanud tohutul hulgal erinevaid mootoreid.

Segu valmistamise meetod

Sisepõlemismootorite klassifikatsiooni saab läbi viia ka selle järgi, kuidas kütus nende tööks ette valmistati. Näiteks eristatakse kahte peamist tüüpi - need on välise segu moodustamisega ja sisemise segu moodustamisega. Segamine on protsess, mille käigus saadakse kütust mootori tööks. Välise segu moodustamise all mõistetakse protsessi kütuse ettevalmistamiseks mootori tööks väljaspool selle piire, st karburaatoris või segistis. Loomulikult hõlmab see rühm neid seadmeid, mis ei ole võimelised iseseisv alt segu tootma.

Sisesegu moodustumine viitab juhtumile, kui segu tootmisprotsess toimub otse mootori silindris endas.

Vedelkütused

Vedelkütusel töötavad mootorid on teatud tüüpi rakettmootorid, st neid kasutatakse rakettide väljalaskmiseks. Selline seade koosneb järgmistest osadest:

• Düüsiga põlemiskamber. Need elemendid muudavad kütuse keemilise energia soojusenergiaks. Pärast selle protsessi lõppu algab järgmine, mille sisuks on juba olemasoleva soojusenergia järgnev muundamine kineetiliseks energiaks. Siinkohal on oluline märkida, et nii põlemiskambrit kui ka otsikut ja sissepritseseadet käsitletakse eraldi üksusena.
• Järgmised elemendid on kütuse reguleerimisventiilid, aga ka mootor ise. Nende ventiilide eesmärk, nagu nimigi ütleb, on reguleerida kütusevarustust. See on üsna oluline protsess, kuna sellise mootori jõudlus sõltub tarnitava kütuse kogusest. Olenev alt mootorisse siseneva tööaine kogusest muutub selle tõukejõud.

Vedelkütuseseadmed

Vedelat ainet kütusena kasutavate mootorite klassifikatsioonis liigitatakse need raketiseadmeteks. Oluline on märkida, et töövedelikuna saab kasutada mitmesuguseid kütuseid. Siin on vaja mõista, et seadme käivitamiseks kasutatava segu valik sõltub mootori omadustest, eesmärgist, võimsusest ja ka mootori enda kestusest.

Kõigi nõuete hulgas, mis sellele konkreetsele seadmeklassile kõige sagedamini kehtivad, ontöösegu väikseim kulu või, mis on sama, maksimaalne eritõukejõud. Kui on vaja valida vedelkütusel töötava mootori segu, pöörake tähelepanu sellistele parameetritele nagu: süüte- ja põlemiskiirus, tihedus, lenduvus, toksilisus, viskoossus ja mitmed muud olulised omadused.

Tahkekütuseseade

Mootorite klassifikatsioon hõlmab teist tüüpi seadmeid. Need seadmed töötavad veidi ebatavalisel tahkel kütusel. Siinkohal on oluline märkida, et ka nende mootorite ulatus on rakett. Püssirohust sai peamine aine, mis on selle seadme kütuseks. Töö eripära on see, et agregaat töötab seni, kuni on kogu varu lõpuni ära kasutanud. Püssirohi ise asetatakse otse mootori põlemiskambrisse. Selliseid seadmeid hakati nimetama tahkekütuse rakettmootoriteks või tahkekütuse rakettmootoriteks.

Siinkohal on oluline märkida, et see konkreetne mootoriklass on üks vanemaid. Lisaks leidis just seda tüüpi seade esimesena oma praktilise rakenduse. Teine oluline fakt on see, et musta pulbrit kasutati varem kütusena. Tehnoloogia arenguga on muutunud ka segu tüüp. Inimestel on õnnestunud leiutada suitsuvaba püssirohi, mida saaks kasutada raketikütusena.

Kütuseta mootor

Üks üsna huvitavaidühikuklassid on mootor, mis ei kasuta oma tööks kütusesegu. Kõige sagedamini kasutatakse seda tüüpi seadmeid pöörlevate ajamitena. See seade koosneb sellistest osadest nagu: ketas või hooratas, mis on kinnitatud teljele. Samal osal on üks või mitu püsirootori magnetit.

Oluline tingimus on, et need magnetid, nagu ka ketas või hooratas, tuleb paigaldada nii, et miski ei segaks nende vaba pöörlemist ümber oma telje. Kütusevaba mootori teine oluline osa on silindriline püsistoppmagnet, mis on fikseeritud ketta või hoorattaga paralleelselt paigaldatud vardale. Silindriline püsimagnet võib liikuda koos vardaga piirkonda, kus teatud ajahetkel on rootorimagnetite tekitatud magnetväli.

Kütusevaba seadme tööpõhimõte

Selle seadme tööpõhimõte seisneb selles, et kõik selle magnetid on pööratud samade poolustega üksteise poole. Kuna samanimelised magnetpoolused tõrjuvad üksteist alati, paneb nende liikumine ketta või hooratta ümber oma telje pöörlema. Lisaks seda tüüpi mootoritele on veel üks, mis on oma tööpõhimõttelt väga sarnane kütuseta mootoriga.

See seade oli magnetmootor, millel on püsimagnetrõnga kujul olev staator ja rootor (või seda nimetatakse ka ankruks). See element on varda püsimagnet, mis asetatakse staatori sisse ühes tasapinnas.

Seda tüüpi mootorite puuduseks on see, et nad vajavad oma töö tegemiseks elektrivarustust. Seda tüüpi seadmete leiutamisele seati mitu eesmärki. Vaja oli saavutada keskkonnasõbralik mootoritüüp, mille töötamise ajal ei tekiks kahjulikke heitmeid ning mis töötas ka ilma igasugust kütust tarbimata ja välistest allikatest elektrienergiat tarnimata. Samal ajal ei oleks see tohtinud saastada keskkonda ega atmosfääriõhku.

Lennukimootorid

Enne kui hakkate kirjeldama konkreetset mootoriklassi, on kõige parem välja mõelda, mille alusel need on jagatud. Praegu jaguneb see rühm kahte põhimõtteliselt erinevat tüüpi. Ainus ühe rühma eristav omadus teisest oli seadme võime töötada väljaspool atmosfääri. Teisisõnu, esimene üksuste kategooria nõuab oma tööks atmosfääri olemasolu, teine ei ole selle indikaatoriga seotud ja seda saab kasutada väljaspool seda. Esimest rühma nimetati atmosfääri- või õhurühmaks, teist aga raketirühmaks.

Väärib märkimist, et tavapäraselt nimetatakse seda tüüpi seadmeid propellerajamiga õhumootoriteks ja lennukite reaktiivmootoriteks.

Reaktiivne seadmerühm

Teine kategooria seadmed, st reaktiivsed, hõlmab selliseid seadmeid nagu: turboreaktiivmootorid, reaktiivmootorid. Peamine erinevus nende kahe tüüpi seadmete vahel on seeotsevoolu joaseadmed, õhu kokkusurumine toimub tänu mehaanilise energia tarnimisele mootoritrakti. Selle seadme tööks on vaja tekitada suurenenud staatiline rõhk. See efekt saavutatakse õhu sisselaskeavas liikuva õhu pidurdamisega.

Kaheahelalised joad

Seda tüüpi lennukite reaktiivmootor – möödavooluturboreaktiiv – sündis tänu sellele, et inimestel oli vaja luua seade, millel oleks suurem veojõutõhusus. Selle indikaatori kasv oli vaja saavutada tohutul allhelikiirusel. Selle seadme tööpõhimõte näeb välja umbes selline.

Õhuvool jookseb mootorisse, seejärel siseneb õhu sisselaskeavasse, kus see jaguneb mitmeks osaks. Üks osa läbib primaarahelas asuva kõrgsurveseadme. Teine osa sisselaskeõhust läbib sekundaarahelas olevaid ventilaatori labasid. Siinkohal väärib märkimist, et turboventilaatormootori primaarahela koostamise põhimõte on sarnane selle eelkäija turboventilaatori ahelas kasutatavale ja seetõttu töötab see vastav alt. Kuid mootori teises ahelas paikneva ventilaatori töö on sarnane mitme labaga sõukruvi tööle, mis pöörleb rõngakujulises kanalis.

Võib lisada, et turboventilaatormootorit saab kasutada ka ülehelikiirusel, kuid selleks on vaja ette näha kütuse põlemissüsteemi olemasolu selle sekundaarahelas,seadme veojõu suurendamiseks.