Silnik

silnik spalinowy jest to silnik, w którym spalanie paliwa (generalnie paliwa kopalnego) następuje z utleniacz (zwykle powietrzny) w komorze spalania., W silniku spalinowym rozprężenie gazów o wysokiej temperaturze i wysokim ciśnieniu, które są wytwarzane przez spalanie, bezpośrednio przykłada siłę do elementów silnika, takich jak tłoki, łopaty turbiny lub dysza, a przesuwając je na odległość, generuje pracę mechaniczną.

zewnętrzny silnik spalinowydytuj

zewnętrzny silnik spalinowy (silnik EC) to silnik cieplny, w którym Wewnętrzny płyn roboczy jest podgrzewany przez spalanie zewnętrznego źródła, przez ścianę silnika lub wymiennik ciepła., Następnie płyn, rozszerzając się i działając na mechanizm silnika, wytwarza ruch i pracę użytkową. Ciecz jest następnie chłodzona, sprężana i ponownie używana (cykl zamknięty) lub (rzadziej) wyrzucana, a chłodny płyn wciągany (silnik powietrza z otwartym cyklem).

„spalanie” odnosi się do spalania paliwa za pomocą utleniacza, w celu dostarczenia ciepła., Silniki o podobnej (lub nawet identycznej) konfiguracji i działaniu mogą wykorzystywać dostawy ciepła z innych źródeł, takich jak reakcje jądrowe, słoneczne, geotermiczne lub egzotermiczne, bez udziału spalania; nie są wówczas ściśle klasyfikowane jako zewnętrzne silniki spalinowe, ale jako zewnętrzne silniki cieplne.

ciecz robocza może być gazem jak w silniku Stirlinga, parą jak w silniku parowym lub cieczą organiczną, taką jak N-pentan w organicznym cyklu Rankine ' a. Ciecz może mieć dowolny skład; gaz jest zdecydowanie najczęstszy, chociaż czasami stosuje się nawet ciecz jednofazową., W przypadku silnika parowego ciecz zmienia fazy między cieczą a gazem.

silniki spalinowe oddychające Powietrzemedytuj

silniki spalinowe oddychające powietrzem są silnikami spalinowymi, które wykorzystują tlen w powietrzu atmosferycznym do utleniania („spalania”) paliwa, a nie przenoszenia utleniacza, jak w rakiecie. Teoretycznie powinno to skutkować lepszym impulsem właściwym niż w przypadku silników rakietowych.

ciągły strumień powietrza przepływa przez silnik Oddychający powietrzem. To powietrze jest sprężane, mieszane z paliwem, zapalane i wydalane jako spaliny.,

przykłady

typowe silniki oddychające powietrzem to:

• silnik tłokowy
• silnik parowy
• turbina gazowa
• silnik turbowentylatorowy
• silnik z detonacją impulsową
• strumień impulsowy
• Ramjet
• Scramjet
• silnik z cyklem ciekłego powietrza/Silniki reakcyjne SABRE.

efekty Środowiskaedytuj

działanie silników zwykle ma negatywny wpływ na jakość powietrza i poziom hałasu otoczenia. Coraz większy nacisk kładzie się na właściwości powodujące zanieczyszczenie samochodowych systemów zasilania., Spowodowało to nowe zainteresowanie alternatywnymi źródłami energii i udoskonaleniami silników spalinowych. Chociaż pojawiło się kilka pojazdów elektrycznych zasilanych bateryjnie o ograniczonej produkcji, nie okazały się one konkurencyjne ze względu na koszty i cechy eksploatacyjne. W XXI wieku silnik wysokoprężny zyskuje na popularności wśród właścicieli samochodów. Jednak silnik benzynowy i silnik Diesla, z ich nowych urządzeń kontroli emisji w celu poprawy wydajności emisji, nie zostały jeszcze znacząco zakwestionowane., Wielu producentów wprowadziło silniki hybrydowe, głównie z udziałem małego silnika benzynowego połączonego z silnikiem elektrycznym i dużym akumulatorem, ale te też nie mają jeszcze większego udziału w rynku silników benzynowych i Diesla.

jakość Powietrzaedit

spaliny z silnika o zapłonie iskrowym składają się z: azotu 70-75% (objętościowo), pary wodnej 10-12%, dwutlenku węgla 10-13, 5%, wodoru 0,5-2%, tlenu 0,2-2%, tlenku węgla 0,1-6%, niespalonych węglowodorów i produktów częściowego utleniania (np. aldehydów) 0.,5 do 1%, tlenek azotu 0,01 do 0,4%, podtlenek azotu <100 ppm, dwutlenek siarki 15 do 60 ppm, ślady innych związków, takich jak dodatki do paliwa i smary, również związki halogenowe i metaliczne oraz inne cząstki. Tlenek węgla jest wysoce toksyczny i może powodować zatrucie tlenkiem węgla, dlatego ważne jest, aby uniknąć gromadzenia się gazu w ograniczonej przestrzeni. Katalizatory mogą zmniejszyć emisje toksyczne, ale nie całkowicie je wyeliminować., Również wynikające z tego emisje gazów cieplarnianych, głównie dwutlenku węgla, z powszechnego stosowania silników we współczesnym uprzemysłowionym świecie przyczyniają się do globalnego efektu cieplarnianego – głównego problemu związanego z globalnym ociepleniem.

niepalne silniki cieplneedytuj

niektóre silniki przekształcają ciepło z procesów niepalnych w pracę mechaniczną, na przykład elektrownia jądrowa wykorzystuje ciepło z reakcji jądrowej do produkcji pary i napędzania silnika parowego, lub turbina gazowa w silniku rakietowym może być napędzana przez rozkładający się nadtlenek wodoru., Oprócz różnych źródeł energii, silnik jest często skonstruowany tak samo jak wewnętrzny lub zewnętrzny silnik spalinowy.

inna grupa silników niepustych obejmuje silniki cieplne termoakustyczne (czasami nazywane „silnikami TA”), które są urządzeniami termoakustycznymi, które wykorzystują fale dźwiękowe o wysokiej amplitudzie do pompowania ciepła z jednego miejsca do drugiego lub odwrotnie wykorzystują różnicę ciepła do indukowania fal dźwiękowych o wysokiej amplitudzie. Zasadniczo silniki termoakustyczne można podzielić na falę stojącą i falę jezdną.,

silniki Stirlinga mogą być inną formą niepalnego silnika cieplnego. Używają cyklu termodynamicznego Stirlinga do przekształcania ciepła w pracę. Przykładem jest silnik Stirlinga typu alfa, w którym gaz przepływa przez rekuperator między gorącym i zimnym cylindrem, które są przymocowane do tłoków tłokowych o 90° poza fazą. Gaz odbiera ciepło na gorącym cylindrze i rozszerza się, napędzając tłok, który obraca wał korbowy., Po rozprężeniu i przepływie przez rekuperator, Gaz odrzuca ciepło w zimnym cylindrze, a wynikający z tego spadek ciśnienia prowadzi do jego sprężania przez drugi (wyporowy) tłok, który zmusza go z powrotem do gorącego cylindra.

Silniki nietermiczne zasilane chemicznie

Silniki nietermiczne są zwykle zasilane reakcją chemiczną, ale nie są silnikami cieplnymi. Przykłady obejmują:

• Silnik molekularny – silniki występujące w żywych istotach
• syntetyczny silnik molekularny.,

silnik Elektrycznyedytuj

Silnik elektryczny wykorzystuje energię elektryczną do produkcji energii mechanicznej, zwykle poprzez interakcję pól magnetycznych i przewodów przewodzących prąd. Proces odwrotny, wytwarzający energię elektryczną z energii mechanicznej, jest realizowany przez generator lub dynamo. Silniki trakcyjne stosowane w pojazdach często wykonują oba zadania. Silniki elektryczne mogą być uruchamiane jako generatory i odwrotnie, chociaż nie zawsze jest to praktyczne.,Silniki elektryczne są wszechobecne, znajdują zastosowanie w tak różnorodnych zastosowaniach, jak wentylatory przemysłowe, dmuchawy i pompy, obrabiarki, Sprzęt AGD, elektronarzędzia i napędy dyskowe. Mogą być zasilane prądem stałym (na przykład przenośnym urządzeniem zasilanym bateryjnie lub pojazdem silnikowym) lub prądem przemiennym z centralnej sieci dystrybucji energii elektrycznej. Najmniejsze silniki można znaleźć w elektrycznych zegarkach na rękę. Silniki średniej wielkości o wysoce znormalizowanych wymiarach i charakterystykach zapewniają wygodną moc mechaniczną do zastosowań przemysłowych., Największe Silniki elektryczne są wykorzystywane do napędu dużych statków, a także do takich celów, jak sprężarki rurociągów, o wartości znamionowej w tysiącach kilowatów. Silniki elektryczne mogą być klasyfikowane według źródła energii elektrycznej, ich wewnętrznej budowy i ich zastosowania.