Двигатели используются во всем мире для различных автомобилей, мотоциклов, автобусов, кораблей, самолетов, железнодорожных поездов и т. д. В этой статье мы подробно рассмотрим различные типы двигателей и их применение.
Что такое двигатель?
Двигатель — это механическая машина, которая преобразует энергию топлива в механическую энергию и приводит в движение транспортное средство. В термодинамике двигатель также известен как тепловой двигатель, который производит макроскопическое движение тепла.
Это сложная машина, которую очень трудно спроектировать. Простыми словами, двигатель — это машина, которая преобразует энергию топлива в механическую работу. Для разных двигателей могут использоваться различные виды топлива (например, природный газ, бензин, дизельное топливо и т.д.).
Это фундаментальная и самая важная часть всех транспортных средств. Без двигателя транспортные средства бесполезны. В настоящее время он используется во многих областях. Он используется во многих отраслях промышленности для перекачки воды и в турбинах для выработки электроэнергии.
В случае воздушной тяги он работает как двигатель с воздушным охлаждением, который использует воздух для перемещения топлива, а не для промывки окислителя, как в ракете.
Типы двигателей
Двигатель имеет следующие основные типы:
1) По расположению двигателя
Тепловые или тепловые двигатели
Тепловой двигатель включает в себя известные типы. В общем смысле, для работы этих двигателей требуется базовый нагреватель. В зависимости от способа производства тепла они могут быть непрерывными (не подключенными) или неподключенными.
Они работают путем непосредственного сжигания топлива или изменения жидкости для создания работы. В результате, большинство тепловых двигателей находят какую-то преимущественную химическую технологию приведения в движение.
Двигатели внутреннего сгорания (ДВС).
Он относится к наиболее распространенным типам двигателей. В этом типе процесс сгорания топлива происходит внутри двигателя.
Они используются в грузовиках, газонокосилках, вертолетах и т.д. Самый большой двигатель I.C может производить до 109 000 лошадиных сил для перемещения судна, вмещающего 20 тыс. контейнеров. Они получают энергию от сгорания топлива в специальной зоне системы, которая называется камерой сгорания.
Этот тип двигателя содержит поршень, камеру сгорания, камеру сжатия, топливный насос/топливный инжектор и свечу зажигания. Они способны использовать различные виды топлива, такие как бензин, дизельное топливо и газ.
Двигатели внешнего сгорания
Двигатель внешнего сгорания (ДВС) относится к известным типам двигателей. В этих двигателях процесс сгорания топлива происходит вне двигателя. Топливо хранится в отдельном цилиндре. В некоторых случаях E.C. работает аналогично I.C., но оба требуют тепла от сжигания топлива.
В этом двигателе при сгорании топлива выделяется тепловая энергия. Это выделяемое тепло используется для нагрева воды и превращения ее в пар. Этот пар под высоким давлением воздействует на поршень, который начинает двигаться вверх и вниз внутри цилиндра сжатия. Движение поршня вращает коленчатый вал, который далее вращает турбину, колеса автомобиля или любой другой агрегат.
Большинство типов таких двигателей работают на паре. Двигатель Стирлинга является примером ЭСЭ, который работает на паре.
Электрические двигатели
В электрических двигателях используются три типа электромагнетизма: магнитный, пьезоэлектрический и электростатический. Магнитный, как и аккумуляторный, является наиболее широко используемым. Он основан на взаимодействии магнитных полей и электрического тока для получения функции.
Он работает по тому же принципу, что и динамо, используемое для производства электричества, но с другой стороны. Конечно, вы можете вырабатывать электричество, если запустите генератор вручную.
2) Типы по конструкции двигателя
Поршневой двигатель
Поршневой двигатель является наиболее распространенным типом двигателя. Он также известен как поршневой или «поршневой» двигатель. В нем используется поршень для сжатия воздушно-топливной смеси. Поршень совершает возвратно-поступательные движения вверх и вниз внутри камеры сжатия.
Движение поршня вверх и вниз помогает преобразовать энергию топлива в механическую работу. Когда поршень сжимает воздушно-топливную смесь, температура и давление смеси становятся очень высокими, и она воспламеняется. Полученная энергия используется для движения автомобиля.
Эти двигатели могут использовать различные виды топлива, такие как метан, пропан, бензин, природный газ и дизельное топливо. Они используются во многих жилых, морских, космических и промышленных приложениях, таких как мотоциклы, автомобили, корабли, автобусы, пиковые нагрузки и железные дороги.
Одним из основных недостатков поршневого двигателя является то, что он имеет меньшую тепловую эффективность, чем двигатель Ванкеля.
Преимущества и недостатки поршневого двигателя:
| Преимущества | Недостатки |
|---|---|
| У них есть возможность начать и остановить очень быстро. | Они производят очень высокие выбросы. |
| Им требуется очень короткое время для первоначального запуска. | Стоимость обслуживания этих двигателей очень высока. |
| Они имеют более низкую стоимость, чем реактивные двигатели. | Они генерируют низкопотенциальное тепло. |
| У них есть движущиеся поршни внутри камеры сжатия. | Эти двигатели имеют более низкий тепловой КПД по сравнению с роторными двигателями. |
Роторный двигатель
В роторном двигателе вместо поршня используется ротор. Ни одна из его частей не имеет возвратно-поступательного движения. Он также известен как роторный двигатель Ванкеля. Ротор вращается внутри камеры сжатия. Этот ротор сжимает воздушно-топливную смесь и вырабатывает энергию. Полученная мощность используется для движения автомобиля. Он имеет очень высокий тепловой КПД.
Детали этих двигателей движутся с низкой скоростью. Поэтому они более надежны. Они также имеют меньшее количество движущихся компонентов, чем поршневые двигатели.
Они используются в различных областях, таких как вспомогательные силовые установки, бензопилы, снегоходы, гидроциклы, картинги, самолеты, гоночные автомобили, мотоциклы и автомобили.
Основные недостатки этих двигателей заключаются в том, что они имеют высокий уровень выбросов, производят меньшую мощность и потребляют больше топлива. Однако они легкие и небольшие по размеру.
Преимущества и недостатки роторных двигателей:
| Преимущества | Недостатки |
|---|---|
| Он имеет простой дизайн. | У них есть проблемы с утечкой, которые снижают их эффективность. |
| Этот тип двигателя имеет более низкие детали, чем поршневой двигатель. | Имеют низкий жизненный цикл. |
| Обладает высокой тепловой эффективностью. | Он нуждается в высоком обслуживании. |
| Имеет низкий уровень шума и вибрации при работе. | У них высокая эмиссионная способность. |
3) Типы двигателей в зависимости от используемого топлива
Бензиновый двигатель
В этих двигателях в качестве рабочей жидкости используется бензин. Бензиновый двигатель использует смесь воздуха и бензина для выработки энергии. Бензин также представляет собой смесь углерода и водорода.
В этом типе двигателя есть поршень, который движется вверх и вниз для всасывания и сжатия топлива. Сначала воздух поступает в карбюратор, а топливная форсунка впрыскивает бензин в карбюратор. Карбюратор производит смесь воздуха и бензина и направляет ее в камеру сгорания.
Когда воздушно-бензиновая смесь попадает в камеру сгорания, поршень сжимает ее до очень высокой температуры и давления. Но этой температуры недостаточно, чтобы воздушно-бензиновая смесь воспламенилась сама. Поэтому для воспламенения сжатой воздушно-бензиновой смеси используется свеча зажигания. Эта свеча зажигания устанавливается в верхней части камеры сгорания.
В конце такта сжатия свеча зажигания подает искру на смесь и воспламеняет ее. Вырабатываемая мощность используется для привода автомобиля или другого оборудования.
Скорость вращения этих двигателей выше, чем у дизелей, поскольку они имеют легкие распределительные валы, шатуны, поршни и коленчатые валы.
Ход поршня бензинового двигателя завершается быстрее, чем у дизельных двигателей. Они имеют меньшую эффективность, так как имеют меньшую степень сжатия.
Они используются во многих областях, таких как моторные лодки, самолеты, мотоциклы, бензопилы, портативные генераторы и газонокосилки.
Преимущества и недостатки бензиновых двигателей:
| Преимущества | Недостатки |
|---|---|
| Они имеют большую мощность в пересчете на лошадиные силы, чем дизель. | Имеет низкую степень сжатия. |
| Бензиновое топливо имеет более низкую стоимость, чем дизельное топливо. | Бензиновое топливо сгорает быстрее, чем дизельное топливо. |
| Он имеет низкую стоимость обслуживания. | У них меньший жизненный цикл, чем у дизельных двигателей. |
| Он имеет более низкий уровень выбросов, чем дизель. | Имеют меньший КПД. |
Дизельный двигатель
Дизельный двигатель использует дизельное топливо в качестве рабочей жидкости. Они менее мощные по количеству лошадиных сил, чем бензиновые. Дизель — это легкое топливо. Это топливо имеет высокое цетановое число, более высокую степень сжатия и меньшую вязкость. В этом двигателе воздух и дизель сжимаются не одновременно.
Сначала воздух поступает в цилиндр сжатия во время такта всасывания. Во время такта сжатия воздух сжимается поршнем, движущимся вверх и вниз. В результате сжатия воздух превращается в сжатый воздух с очень высокой температурой.
В конце такта сжатия топливный насос впрыскивает дизельное топливо в камеру сжатия, где оно смешивается с воздухом. Соприкасаясь со сжатым воздухом, дизель воспламеняется и вырабатывает энергию.
Свеча зажигания или любой другой внешний источник зажигания не требуется, поскольку воздушно-дизельная смесь воспламеняется сама по себе благодаря высокой температуре воздуха. Конечная выходная мощность используется для работы различных типов машин.
Бензин сгорает быстрее по сравнению с дизельным топливом. У них очень высокий КПД, так как они имеют высокую степень сжатия. Они используются в автобусах, промышленном оборудовании, мотоциклах, кораблях и самолетах.
Преимущества и недостатки дизельного двигателя:
| Преимущества | Недостатки |
|---|---|
| Имеют высокий тепловой КПД. | Они менее мощные с точки зрения лошадиных сил. |
| Имеют высокую степень сжатия. | Они дорогие. |
| У них отличная топливная экономичность. | Дизельное топливо дорогое. |
| Они надежнее. | Они требуют дополнительных затрат на содержание. |
| Они лучше всего подходят для тяжелых транспортных средств и промышленного применения. | Имеют сложную конструкцию. |
Газовый двигатель
Газовый двигатель использует газ в качестве рабочего топлива. В наши дни эти типы двигателей используются в тяжелом промышленном оборудовании, поскольку они способны работать непрерывно в течение длительного времени. Они используют масло, керосин или бензин. Газовая турбина состоит из двух секций:
- Секция газификатора: В этой секции сжигается газ, а затем полученный газ поступает в силовую секцию.
- Силовая секция: Эта секция получает энергию от секции газификатора и вращает колеса автомобилей с помощью системы гидроусилителя руля.
Газификатор имеет компрессор с несколькими лопастями по краю ротора. Когда ротор начинает вращаться, возникает центробежная сила, которая удаляет воздух из пространства между лопастями и вводит его в камеру сгорания. Вследствие этого давление воздуха в камере сгорания увеличивается.
Топливный насос впрыскивает топливо в камеру сгорания и сжигает его, что еще больше увеличивает давление. Конечная выходная мощность используется для работы автомобиля.
Преимущества и недостатки газового двигателя:
| Преимущества | Недостатки |
|---|---|
| Имеет низкую стоимость ремонта. | Имеют небольшой срок службы. |
| Он имеет низкую стоимость обслуживания. | Имеют низкий тепловой КПД. |
| Этот тип двигателя отличается низкой жесткостью, вибрацией и шумом. | У них проблемы с детонацией. |
| Они имеют легкий вес и небольшие размеры. | Они имеют меньшую стоимость при перепродаже. |
Реактивный двигатель
Реактивный двигатель использует силу тяги, создаваемую реактивной тягой, для движения самолета вперед и помогает ему лететь быстро.
Эти типы двигателей также известны как газовые турбины или газовые двигатели. Реактивный двигатель состоит из компрессора, вентилятора, турбины и сопла.
Сначала вентилятор всасывает воздух из атмосферы и направляет его в компрессор. Компрессор повышает давление и температуру воздуха в соответствии с требованиями и направляет сжатый воздух в камеру сгорания.
Топливный насос расположен в верхней части камеры сгорания. Этот насос впрыскивает топливо в камеру и смешивает его с воздухом. Из-за высокого сжатия воздуха, когда топливо соприкасается с воздухом, топливовоздушная смесь воспламеняется и образуются горячие газы.
Когда горячие газы ударяются о лопатки турбины, лопатки извлекают тепловую энергию горячих газов и преобразуют ее в механическую энергию. Часть этой энергии используется для работы компрессора, а оставшаяся часть направляется в сопло.
Сопло преобразует полученную часть энергии в высокую скорость и создает тягу, которая помогает самолету двигаться вперед. Турбовинтовые и турбовентиляторные двигатели являются примерами реактивных двигателей.
4) Типы в зависимости от рабочего цикла
Двигатель цикла Отто
В различных типах двигателей используется цикл Отто. Цикл Отто наиболее широко используется в бензиновых двигателях. В 1876 году немецкий ученый Николас Август Отто изобрел цикл Отто. Поэтому он известен как «цикл Отто» из-за имени его изобретателя.
Этот цикл завершает цикл мощности за четыре этапа (т.е. два изоэнтропийных и два изохорических процесса). На приведенной ниже диаграмме представлен цикл Отто.
Двигатели, работающие по циклу Отто, имеют коленчатый вал, распределительный вал, поршень и шатун. Поршень используется для сжатия воздушно-топливной смеси, а распределительный вал — для регулирования открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов в нужное время.
Цикл Отто работает в следующие четыре этапа:
- Адиабатическое сжатие
- Изохорное сжатие
- Адиабатическое расширение
- Изохорное расширение
Двигатель с циклом Дизеля
Цикл, в котором сжигается дизельное топливо и вырабатывается энергия за счет процесса сгорания дизельного топлива, известен как цикл Дизеля. В 1897 году доктор Рудольф Дизель изобрел цикл Дизеля. Дизельный двигатель работает по этому циклу.
Цикл Дизеля также известен как цикл постоянного давления. Это связано с тем, что в этом цикле воздух сжимается при постоянном давлении.
Нет необходимости сжимать воздух и дизельное топливо, как в цикле Отто. Он также завершает цикл мощности за следующие четыре этапа:
- Адиабатическое сжатие
- Добавление тепла при постоянном давлении
- Изэнтропическое расширение
- Отвод тепла при постоянном объеме.
В этом цикле, во-первых, воздух поступает из окружающей среды в цилиндр сжатия. Этот цилиндр имеет поршень, который совершает возвратно-поступательное движение от TDC (верхнего) к BDC (нижнему) и наоборот. По мере поступления воздуха поршень движется вверх и адиабатически сжимает воздух. Линии 1 — 2 приведенной выше диаграммы представляют этот процесс.
Когда воздух сжат в соответствии с требованиями, топливный насос впрыскивает дизельное топливо, которое смешивается со сжатым воздухом. Смесь воздуха и дизельного топлива воспламеняется из-за очень высокой температуры сжатого воздуха (линия 2 — 3 представляет этот процесс). Во время этого процесса тепло добавляется при постоянном давлении.
После процесса добавления тепла начинается процесс изоэнтропического расширения (линия 3-4). В этом процессе воздушно-дизельная смесь расширяется в цилиндре.
Тепло воздушно-дизельной смеси совершает работу над поршнем и заставляет его двигаться вниз. Вращаясь, поршень вращает коленчатый вал, который далее вращает колеса автомобиля и приводит его в движение.
Двигатели двойного цикла
Двойной цикл сгорания представляет собой сгорание дизельного цикла и цикла Отто. Российско-немецкий инженер Густав Тринклер представил двойной комбинированный цикл.
Двигатель, работающий как по циклу Отто, так и по дизельному циклу, называется двухцикловым. Этим типам двигателей требуется больше времени для сжигания топлива. Однако они имеют меньшие размеры и шум, чем дизельные. Они также требуют малой площади по сравнению с дизельными двигателями.
Этот цикл также завершает цикл мощности за четыре этапа (т.е. два изохорических и два адиабатических). Двигатель Стирлинга является примером двигателя с двойным циклом.
В этом цикле происходят следующие процессы:
- Изотермическое сжатие
- Изохорное добавление тепла
- Изотермическое расширение
- Изохорный отвод тепла
5) Типы по количеству тактов
Четырехтактный двигатель
В четырехтактном двигателе рабочий ход завершается после двух оборотов коленчатого вала или четырех ходов поршня (т.е. всасывания, сжатия, расширения и выхлопа). Эти двигатели бывают бензиновыми и дизельными.
Одним из основных преимуществ 4-тактных двигателей является то, что они экологически чистые и выделяют меньше вредных газов. Они обладают высокой долговечностью и надежностью по сравнению с двухтактными. Однако они имеют сложную конструкцию и генерируют низкую мощность по сравнению с двухтактными.
Четырехтактные двигатели используются во многих областях, таких как поезда, грузовики, автобусы, мотороллеры и автомобили.
Преимущества и недостатки четырехтактных двигателей:
| Преимущества | Недостатки |
|---|---|
| Имеют высокую топливную экономичность. | Они имеют меньшую мощность. |
| Они имеют более низкий уровень шума при работе по сравнению с двухтактными двигателями. | У них больше деталей. |
| Четырехтактный двигатель имеет больший срок службы, чем двухтактный. | Имеет сложную конструкцию. |
| Имеют высокую износостойкость. | Это дороже, чем 2-тактный . |
Двухтактный двигатель
Этот двигатель совершает рабочий ход после одного оборота коленчатого вала или двух ходов поршня. Проще говоря, когда коленчатый вал совершает один ход, завершается ход поршня и вырабатывается мощность, которая используется для движения автомобиля.
В этом двигателе такты всасывания и сжатия завершаются за один ход, а такты расширения и выхлопа — за второй ход. Таким образом, этот двигатель совершает рабочий ход всего за два хода поршня. Он также требует меньше времени для завершения хода поршня, чем 4-тактный.
Они генерируют большую мощность, чем четырехтактные двигатели. Они используются в автобусах, грузовиках и легковых автомобилях. Одним из главных преимуществ двухтактных двигателей является то, что они имеют небольшие размеры и требуют мало места для установки. Однако они производят больше шума и токсичных газов по сравнению с четырехтактными двигателями.
Преимущества и недостатки двухтактных двигателей:
| Преимущества | Недостатки |
|---|---|
| Имеют небольшой размер. | Это не экологически чистые. |
| Они генерируют больше энергии. | Имеет низкий объемный КПД. |
| Они имеют низкую стоимость. | Имеют низкий КПД. |
| Имеют небольшой вес. | Высокий уровень эмиссии. |
Шеститактный двигатель
Он относится к наиболее распространенным типам двигателей. Шеститактный двигатель завершает цикл мощности с помощью шести ходов поршня. В результате коленчатый вал вращается три раза за время сгорания топлива.
6) Типы двигателей в зависимости от процесса зажигания
Двигатель с искровым зажиганием (S.I)
Двигатель, в котором для сгорания топливовоздушной смеси используется свеча зажигания, известен как двигатель с искровым зажиганием (SI). Он также известен как бензиновый двигатель.
Свеча зажигания расположена в верхней части камеры сгорания. Двигатели SI имеют свечу зажигания, поршень, камеру сгорания и коленчатый вал. Когда воздушно-бензиновая смесь поступает в камеру сгорания, поршень сжимает воздушно-бензиновую смесь до очень высокой температуры и давления.
Когда воздушно-бензиновая смесь сжимается в соответствии с требованиями, свеча зажигания подает искру и воспламеняет смесь. В результате этого процесса зажигания выделяется тепло, которое используется для движения автомобиля.
Двигатели с воспламенением от сжатия (ДВС)
В двигателе CI топливно-воздушная смесь воспламеняется благодаря высокому сжатию воздуха. В качестве рабочего топлива используется дизельное топливо. Для процесса сгорания не требуется свеча зажигания.
У этих типов двигателей степень сжатия больше, чем у двигателей SI. Они имеют топливный насос, коленчатый вал, поршень и цилиндр сжатия. Когда воздух поступает в цилиндр сжатия, поршень сильно сжимает его.
В конце такта сжатия топливный насос впрыскивает дизельное топливо в цилиндр сжатия. Соприкасаясь со сжатым воздухом, дизельное топливо воспламеняется и выделяет тепло, которое используется для движения автомобиля.
Одним из главных преимуществ является то, что они генерируют большую мощность и лучше всего подходят для тяжелых транспортных средств.
7) Типы по количеству цилиндров
Одноцилиндровые двигатели
Одноцилиндровый двигатель использует только один цилиндр для сжатия топливно-воздушной смеси.
Они обычно используются для легких транспортных средств, таких как мотоциклы и мотороллеры. Объем одноцилиндрового двигателя составляет от 250 до 300 куб. см.
Эти двигатели производят один такт мощности после двух оборотов коленчатого вала. Таким образом, три хода поршня используются для уничтожения сопротивления трения движущихся частей, а мощность оставшегося одного хода используется для движения транспортного средства. Неравномерное распределение крутящего момента внутри цикла приводит к вибрации и неровной работе.
Этот двигатель также имеет только один шатун и один поршень, который вращается вместе с неподвижными компонентами для уравновешивания их веса. Эти типы двигателей также не имеют механического баланса. Однако благодаря использованию противовеса, связанного с коленчатым валом и очень тяжелым маховиком, двигатель разумно уравновешивается, и его импульс создает относительно устойчивое движение.
Одно из главных преимуществ одноцилиндрового двигателя заключается в том, что он легкий и небольшой по размеру. Его можно легко переносить с места на место, но он не подходит для тяжелых транспортных средств.
Двухцилиндровый двигатель
Двухцилиндровый двигатель использует два цилиндра для сжатия воздуха. Чаще всего они используются в тракторах. Они также используются в голландских автомобилях DAF и небольших немецких автомобилях.
Они имеют большой вес и большие размеры. Однако они имеют большую степень сжатия по сравнению с одноцилиндровыми двигателями.
Эти типы двигателей имеют следующие три основных типа:
- оппозитный тип
- V-образный
- Рядный вертикального типа
Трехцилиндровые двигатели
Эти типы двигателей имеют три цилиндра. Эти три цилиндра устанавливаются в ряд. Трехцилиндровый двигатель используется в переднеприводных автомобилях, в которых дифференциал установлен между трансмиссией и двигателем.
Это тип двухтактного двигателя. Это означает, что эти двигатели совершают рабочий ход после двух ударов поршня. Картер работает как цилиндр всасывания и предварительного сжатия. Все цилиндры имеют собственную герметичную секцию картера.
Четырехцилиндровые двигатели
Четырехцилиндровые двигатели в основном используются в обычных автомобилях. Эти типы двигателей обеспечивают более равномерный крутящий момент, чем двухцилиндровые двигатели.
Они более эффективны, чем двухцилиндровые и трехцилиндровые типы. Однако они имеют больше движущихся частей и веса, чем трехцилиндровые двигатели.
Шести- и восьмицилиндровые двигатели
Эти типы двигателей обеспечивают большую мощность и более плавный крутящий момент. Цилиндры этих двигателей располагаются следующим образом:
- Рядный
- оппозитный тип
- V-образный
Рядные 6-цилиндровые двигатели и двигатели V8 используются во всем мире для различных транспортных средств. Двигатели V8 имеют угол 90° между рядами цилиндров.
На рынке также появились двигатели V8 с меньшим V-образным углом, но их клапаны имеют сложный рабочий механизм.
Двигатель V-6 содержит два ряда из трех цилиндров, расположенных под углом друг к другу. Однако коленчатый вал содержит три кривошипа, и шатуны двух противоположных рядов цилиндров соединены одним шатунным пальцем. Два шатуна соединяются с одним шатуном.
Двенадцатицилиндровые и шестнадцатицилиндровые двигатели
Цилиндры двенадцатицилиндровых и шестнадцатицилиндровых двигателей имеют следующее расположение:
- Тип X имеет 4 ряда цилиндров.
- Блинный или V-образный тип имеет два ряда цилиндров.
- Тип W имеет 3 ряда цилиндров.
В легковых автомобилях, промышленном оборудовании, грузовиках и автобусах используются 12- и 16-цилиндровые двигатели. Ferrari — единственный легковой автомобиль, выпускаемый в настоящее время с 12-цилиндровым двигателем.
8) Типы двигателей Расположение цилиндров
В соответствии с расположением цилиндров, двигатели имеют следующие типы:
Вертикальные двигатели
Цилиндры вертикального двигателя установлены в вертикальном положении. Поэтому поршни также движутся вертикально вверх и вниз внутри цилиндров, как показано на приведенной ниже схеме. Они имеют небольшой вес и простую конструкцию.
Горизонтальные двигатели
Цилиндры горизонтального двигателя установлены в горизонтальном положении. Поэтому поршни также движутся горизонтально вверх и вниз внутри цилиндров, как показано на приведенной ниже схеме.
Радиальный двигатель
Это тип двигателя внутреннего сгорания. В этих типах двигателей цилиндры отходят от центрального картера подобно спицам колеса. Спереди двигатель этого типа выглядит как стилизованная звезда. Поэтому он также известен как «звездный» двигатель.
Они использовались в самолетах до развития и популярности газотурбинных двигателей. В радиальном двигателе цилиндры устанавливаются по кругу вокруг картера, как показано на рисунке ниже. Такое расположение цилиндров обеспечивает более эффективное охлаждение.
Двигатель V-образного типа
В V-образном двигателе цилиндры расположены под фиксированным углом в два ряда или банка. Эти два ряда имеют минимальный угол, насколько это возможно, чтобы избежать вибраций и проблем с балансировкой.
Двигатель типа W
В этих типах цилиндры устанавливаются таким образом, что образуют W-образное расположение. Все эти цилиндры установлены в трех банках.
Двигатель с оппозитными цилиндрами
В этих двигателях цилиндры установлены напротив друг друга. Шатуны и поршни совершают одинаковое движение. Эти типы работают более плавно по сравнению с другими типами. У них отличная балансировка. Однако они имеют большие размеры из-за противоположного расположения цилиндров.
9) Типы двигателей в зависимости от расположения клапанов
Двигатель с L-образной головкой
В этом L-образном двигателе выпускной и всасывающий клапаны расположены бок о бок, и их работа контролируется одним распределительным валом. Цилиндры и камеры сгорания имеют форму перевернутой буквы L. За исключением двигателя V8 с L-образной головкой, все остальные клапаны двигателя устанавливаются в один ряд.
В двигателях с L-образной головкой блока клапанные механизмы установлены внутри блока цилиндров, что позволяет легко снимать головку блока цилиндров при необходимости обслуживания двигателя. Эти двигатели очень прочны и надежны, но не очень подходят для применения с высокой степенью сжатия.
Двигатели с I-образной головкой блока цилиндров
В двигателях с I-образной головкой выпускной и впускной клапаны установлены в головке блока цилиндров. При таком расположении один клапан управляет всеми остальными клапанами. Двигатели с I-образной головкой чаще всего используются в автомобилях.
В случае рядного двигателя клапаны устанавливаются только в один ряд. Однако в двигателе V8 клапаны могут быть установлены в один или два ряда на каждый банк. Распределительный вал приводит в движение все клапаны, независимо от их расположения.
Двигатели с I-образной головкой лучше всего подходят для высоких степеней сжатия. Они могут значительно уменьшить люфт по сравнению с двигателями с L-образной головкой.
Двигатель с F-образной головкой
Этот тип представляет собой комбинацию двигателей с L-образной и I-образной головками. Выпускной клапан у него устанавливается в блоке, а впускной — в головке блока цилиндров. Один распределительный вал регулирует работу этих клапанов.
Двигатели с Т-образной головкой
В этих типах выпускной клапан устанавливается на одном конце, а впускной — на другом. Однако для управления этими клапанами используются два распредвала (т.е. по одному распредвалу на каждый клапан).
10) Типы в зависимости от процесса охлаждения двигателей
Двигатели с воздушным охлаждением
Этот тип использует воздух для охлаждения двигателя. В этих типах двигателей используются металлические ребра для обеспечения поверхности рассеивания тепла, что увеличивает процесс охлаждения.
Максимальные типы двигателей с воздушным охлаждением имеют металлические крышки, направляющие воздушный поток к цилиндру для улучшения охлаждения. Однако они не используют воду для охлаждения, что снимает проблемы, связанные с обслуживанием в холодную погоду. Они используются для скутеров и мотоциклов.
Двигатели с водяным охлаждением
В этом типе для охлаждения двигателя используется вода. Они используются в кранах, автобусах, грузовиках, легковых автомобилях, автомобилях и других четырехколесных и больших транспортных средствах. В холодную погоду в воду добавляется антифриз, чтобы остановить ее замерзание.
Применение двигателей
- Используется в легковых автомобилях.
- Используется в грузовиках.
- Они также используются в самолетах.
- Используются в поездах.
- Он используется почти во всех дорожных транспортных средствах, таких как автобусы, мотоциклы, мотороллеры и т.д.
- Двигатели используются на гидроэлектростанциях.
- Он присоединяется к турбине для выработки электроэнергии.
- Используются почти во всех отраслях промышленности для различных целей.
- Они также используются в небольших машинах, таких как генераторы.
- Используется с насосом для перекачки воды
FAQ
Какие бывают типы двигателей?
Существует множество типов двигателей, но наиболее распространенные типы приведены ниже:
- Двигатели EC
- Двигатели Барра
- Двигатели Стирлинга
- IC двигатели
- Бензиновые двигатели
- Дизельные двигатели
- 2-тактные двигатели
- Электрические двигатели
- Паровые двигатели
- 4-тактные двигатели
Для чего используется двигатель?
Двигатель используется для следующих целей:
- Автомобили
- Грузовые автомобили
- Самолеты
- Поезда
- Скутеры и автобусы
- Гидроэлектростанции
Кто изобрел первый двигатель?
Первый 4-тактный двигатель был разработан Николаусом Августом Отто в 1876 году.
Какие части двигателя?
Двигатель состоит из следующих основных частей:
- Поршень
- Цилиндр сжатия
- Камера сгорания
- Коленчатый вал
- Шатун
- Топливный насос
- Корпус
Как изготовить двигатель?
Корпус двигателя изготавливается методом литья. В процессе литья расплавленный чугун заливается в форму из песка. Для изготовления остальных деталей используется процесс ковки. В процессе ковки кусок железа нагревается до тех пор, пока его цвет не станет раскаленным докрасна, а затем штамповочный станок преобразует это раскаленное железо в требуемую форму.
Кто изобрел первый паровой двигатель?
В 1698 году Томас Савери изобрел первый паровой двигатель.
Заключение
В этой статье мы глубоко изучили различные типы двигателей и их работу. Если вы считаете, что что-то упущено или неправильно, пожалуйста, дайте мне знать. Также, если у вас есть вопросы, вы можете поделиться со мной. Я постараюсь сделать все возможное, чтобы дать вам правильный ответ.
