Engine

Un moteur peut être placé dans une catégorie selon deux critères: la forme d’énergie qu’il accepte pour créer un mouvement, et le type de mouvement qu’il produit.

moteur à Chaleurmodifier

moteur à Combustionmodifier

Les moteurs à Combustion sont des moteurs thermiques entraînés par la chaleur d’un processus de combustion.,

moteur à combustion Internemodifier

Article principal: moteur à combustion interne

le moteur à combustion interne est un moteur dans lequel la combustion oxydant (généralement de l’air) dans une chambre de combustion., Dans un moteur à combustion interne, l’expansion des gaz à haute température et à haute pression, qui sont produits par la combustion, applique directement une force aux composants du moteur, tels que les pistons ou les aubes de turbine ou une buse, et en le déplaçant sur une distance, génère un travail mécanique.

moteur à combustion Externemodifier

un moteur à combustion externe (EC engine) est un moteur thermique dans lequel un fluide de travail interne est chauffé par la combustion d’une source externe, à travers la paroi du moteur ou un échangeur de chaleur., Le fluide alors, en se dilatant et en agissant sur le mécanisme du moteur produit un mouvement et un travail utilisable. Le fluide est ensuite refroidi, comprimé et réutilisé (cycle fermé), ou (moins couramment) déversé, et le fluide froid aspiré (moteur à air à cycle ouvert).

« Combustion » fait référence à la combustion de carburant avec un comburant, pour fournir la chaleur., Les moteurs de configuration et de fonctionnement similaires (voire identiques) peuvent utiliser un apport de chaleur provenant d’autres sources telles que des réactions nucléaires, solaires, géothermiques ou exothermiques n’impliquant pas de combustion; mais ne sont pas alors strictement classés comme moteurs à combustion externe, mais comme moteurs thermiques externes.

le fluide de travail peut être un gaz comme dans un moteur Stirling, ou de la vapeur comme dans un moteur à vapeur ou un liquide organique tel que le n-pentane dans un cycle de Rankine organique. Le fluide peut être de n’importe quelle composition; le gaz est de loin le plus commun, bien que même un liquide monophasé soit parfois utilisé., Dans le cas de la machine à vapeur, le fluide change de phase entre le liquide et le gaz.

moteurs à combustion respirantemodifier

Les moteurs à combustion respirante sont des moteurs à combustion qui utilisent l’oxygène de l’air atmosphérique pour oxyder (« brûler ») le carburant, plutôt que de transporter un oxydant, comme dans une fusée. Théoriquement, cela devrait se traduire par une meilleure impulsion spécifique que pour les moteurs-fusées.

un flux continu d’air traverse le moteur à respiration d’air. Cet air est comprimé, mélangé avec du carburant, enflammé et expulsé comme gaz d’échappement.,

exemples

Les moteurs à respiration d’air typiques incluent:

• moteur alternatif
• Moteur À Vapeur
• turbine à gaz
• moteur à turbopropulseur
• moteur à détonation par impulsions
• Pulse jet
• Ramjet
• Scramjet
• moteur à cycle D’Air Liquide/moteurs de réaction SABRE.

effets sur L’environnementModifier

le fonctionnement des moteurs a généralement un impact négatif sur la qualité de l’air et les niveaux sonores ambiants. L’accent a été mis de plus en plus sur les caractéristiques polluantes des systèmes d’alimentation automobile., Cela a suscité un nouvel intérêt pour les sources d’énergie alternatives et les améliorations des moteurs à combustion interne. Bien que quelques véhicules électriques à batterie de production limitée soient apparus, ils ne se sont pas révélés compétitifs en raison des coûts et des caractéristiques d’exploitation. Au 21ème siècle, le moteur diesel a gagné en popularité auprès des propriétaires d’automobiles. Cependant, le moteur à essence et le moteur Diesel, avec leurs nouveaux dispositifs antipollution destinés à améliorer les performances en matière d’émissions, n’ont pas encore été sérieusement remis en question., Un certain nombre de fabricants ont introduit des moteurs hybrides, impliquant principalement un petit moteur à essence couplé à un moteur électrique et avec une grande batterie, mais ceux-ci n’ont pas encore fait une grande entrée dans les parts de marché des moteurs à essence et Diesel.

qualité de l’Airmodifier

Les gaz d’échappement d’un moteur à allumage commandé se composent des éléments suivants: azote 70 à 75% (en volume), vapeur d’eau 10 à 12%, dioxyde de carbone 10 à 13,5%, hydrogène 0,5 à 2%, oxygène 0,2 à 2%, monoxyde de carbone: 0,1 à 6%, hydrocarbures imbrûlés et produits d’oxydation partielle (par exemple aldéhydes) 0.,5 à 1%, monoxyde d’azote 0,01 à 0,4%, protoxyde d’azote <100 ppm, dioxyde de soufre 15 à 60 ppm, traces d’autres composés tels que des additifs pour carburants et des lubrifiants, également des composés halogènes et métalliques, et d’autres particules. Le monoxyde de carbone est très toxique et peut provoquer une intoxication au monoxyde de carbone, il est donc important d’éviter toute accumulation de gaz dans un espace confiné. Les convertisseurs catalytiques peuvent réduire les émissions toxiques, mais pas les éliminer complètement., En outre, les émissions de gaz à effet de serre qui en résultent, principalement le dioxyde de carbone, résultant de l’utilisation généralisée des moteurs dans le monde industrialisé moderne contribuent à l’effet de serre mondial – une préoccupation primordiale en ce qui concerne le réchauffement climatique.

moteurs thermiques Non brûlantmodifier

certains moteurs convertissent la chaleur des processus non combustibles en travaux mécaniques, par exemple une centrale nucléaire utilise la chaleur de la réaction nucléaire pour produire de la vapeur et entraîner une machine à vapeur, ou une turbine à gaz dans un moteur-fusée peut être entraînée, En dehors de la source d’énergie différente, le moteur est souvent conçu de la même manière qu’un moteur à combustion interne ou externe.

un autre groupe de moteurs non fonctionnels comprend les moteurs thermiques thermoacoustiques (parfois appelés « moteurs TA ») qui sont des dispositifs thermoacoustiques qui utilisent des ondes sonores de haute amplitude pour pomper de la chaleur d’un endroit à un autre, ou inversement utilisent une différence de chaleur pour induire des ondes sonores de haute amplitude. En général, les moteurs thermoacoustiques peuvent être divisés en dispositifs à ondes stationnaires et à ondes mobiles.,

Les moteurs Stirling peuvent être une autre forme de moteur thermique non combustible. Ils utilisent le cycle thermodynamique Stirling pour convertir la chaleur en travail. Un exemple est le moteur Stirling de type alpha, dans lequel le gaz circule, via un récupérateur, entre un cylindre chaud et un cylindre froid, qui sont attachés à des pistons alternatifs déphasés à 90°. Le gaz reçoit de la chaleur au niveau du cylindre chaud et se dilate, entraînant le piston qui fait tourner le vilebrequin., Après expansion et écoulement à travers le récupérateur, le gaz rejette la chaleur au niveau du cylindre froid et la chute de pression qui en résulte conduit à sa compression par l’autre piston (déplacement), ce qui le force à revenir au cylindre chaud.

moteur à propulsion chimique non thermiquedit

Les moteurs Non thermiques sont généralement alimentés par une réaction chimique, mais ne sont pas des moteurs thermiques. Exemples:

• moteur Moléculaire – moteurs dans vivants
• Synthétique de moteur moléculaire.,

moteur Électriquemodifier

Un moteur électrique utilise l’énergie électrique pour produire de l’énergie mécanique, généralement par l’interaction de champs magnétiques et de conducteurs porteurs de courant. Le processus inverse, produisant de l’énergie électrique à partir d’énergie mécanique, est accompli par un générateur ou une dynamo. Les moteurs de Traction utilisés sur les véhicules effectuent souvent les deux tâches. Les moteurs électriques peuvent fonctionner comme des générateurs et vice versa, bien que ce ne soit pas toujours pratique.,Les moteurs électriques sont omniprésents, se trouvant dans des applications aussi diverses que les ventilateurs industriels, les ventilateurs et les pompes, les machines-outils, les appareils électroménagers, les outils électriques et les lecteurs de disque. Ils peuvent être alimentés en courant continu (par exemple un appareil portable alimenté par batterie ou un véhicule automobile), ou en courant alternatif provenant d’un réseau de distribution électrique central. Les plus petits moteurs peuvent être trouvés dans les montres-bracelets électriques. Les moteurs de taille moyenne de dimensions et de caractéristiques hautement standardisées fournissent une puissance mécanique pratique pour des utilisations industrielles., Les plus grands moteurs électriques sont utilisés pour la propulsion de grands navires, et à des fins telles que les compresseurs de pipeline, avec des estimations dans les milliers de kilowatts. Les moteurs électriques peuvent être classés par la source d’énergie électrique, par leur construction interne et par leur application.

le principe physique de La production de la force mécanique par les interactions d’un courant électrique et un champ magnétique était connu dès 1821., Des moteurs électriques d’efficacité croissante ont été construits tout au long du 19ème siècle, mais l’exploitation commerciale de moteurs électriques à grande échelle nécessitait des générateurs électriques et des réseaux de distribution électriques efficaces.

pour réduire la consommation d’énergie électrique des moteurs et leur empreinte carbone associée, diverses autorités réglementaires de nombreux pays ont introduit et mis en œuvre une législation visant à encourager la fabrication et l’utilisation de moteurs électriques à plus haut rendement. Un moteur bien conçu peut convertir plus de 90% de son énergie d’entrée en puissance utile pendant des décennies., Lorsque l’efficacité d’un moteur est augmentée de quelques points de pourcentage, les économies, en kilowattheures (et donc en coût), sont énormes. L’efficacité énergétique électrique d’un moteur à induction industriel typique peut être améliorée en: 1) réduisant les pertes électriques dans les enroulements du stator (par exemple, en augmentant la section transversale du conducteur, en améliorant la technique d’enroulement et en utilisant des matériaux à conductivités électriques plus élevées, tels que le cuivre), 2) réduisant les pertes électriques dans la bobine,, en utilisant des matériaux avec des conductivités électriques plus élevées, telles que le cuivre), 3) réduire les pertes magnétiques en utilisant de l’acier magnétique de meilleure qualité, 4) améliorer l’aérodynamique des moteurs pour réduire les pertes mécaniques en dérive, 5) améliorer les roulements pour réduire les pertes par frottement et 6) minimiser les tolérances de fabrication. Pour plus de détails sur ce sujet, voir efficacité Premium.)

Par convention, le moteur électrique désigne une locomotive électrique de chemin de fer, plutôt qu’un moteur électrique.,

physiquement moteurmodifier

certains moteurs sont alimentés par l’énergie potentielle ou cinétique, par exemple certains funiculaires, plan de gravité et convoyeurs de téléphérique ont utilisé l’énergie de l’eau en mouvement ou des roches, et certaines horloges ont un poids qui tombe sous gravité. D’autres formes d’énergie potentielle comprennent les gaz comprimés (tels que les moteurs pneumatiques), les ressorts (moteurs mécaniques) et les bandes élastiques.

Les moteurs de siège militaires historiques comprenaient de grandes catapultes, des trébuchets et (dans une certaine mesure) des béliers battants étaient alimentés par de l’énergie potentielle.,

Pneumatique motorEdit

Un moteur pneumatique est une machine qui convertit l’énergie potentielle sous forme d’air comprimé en travail mécanique. Les moteurs pneumatiques convertissent généralement l’air comprimé en travail mécanique par un mouvement linéaire ou rotatif. Le mouvement linéaire peut provenir d’un actionneur à membrane ou à piston, tandis que le mouvement rotatif est fourni par un moteur pneumatique à palettes ou un moteur pneumatique à piston., Les moteurs pneumatiques ont connu un grand succès dans l’industrie des outils à main et des tentatives continues sont faites pour étendre leur utilisation à l’industrie du transport. Cependant, les moteurs pneumatiques doivent surmonter les lacunes d’efficacité avant d’être considérés comme une option viable dans l’industrie du transport.

Hydraulique motorEdit

Un moteur hydraulique tire sa puissance d’un liquide sous pression. Ce type de moteur est utilisé pour déplacer des charges lourdes et entraîner des machines.