Motor

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 22. dubna 2022; kontroly vyžadují 4 úpravy .

Motor  je stroj , zařízení, které přeměňuje jakoukoli formu energie na mechanickou práci . Termín motor byl vypůjčen v první polovině 19. století z němčiny [1] ( německy  Motor  - „motor“, z latiny  mōtor  – „uvedení do pohybu“) a nazývá se hlavně elektromotory a spalovací motory [2 ] .

Motory se dělí na primární a sekundární. Mezi primární patří přímou přeměna přírodních zdrojů energie na mechanickou práci a mezi sekundární přeměnu energie generované nebo akumulované jinými zdroji [3] .

Primární motory (PD) zahrnují větrné kolo využívající sílu větru, vodní kolo a mechanismus kettlebell  - jsou poháněny gravitací (padající voda a gravitace), tepelné motory - v nich se chemická energie paliva nebo jaderná energie přeměňuje na jiné typy energie [3] . Sekundární motory (SP) zahrnují elektrické , pneumatické a hydraulické motory .

Hlavní hybatelé

Prvními hlavními hybateli byly plachta a vodní kolo. Plachta se používá již více než 7 tisíc let.

Vodní kolo - noria bylo široce používáno pro zavlažovací systémy v zemích starověkého světa: Egypt, Čína, Indie. Vodní a větrná kola byla v Evropě ve středověku hojně využívána jako hlavní energetická základna pro manufakturní výrobu.

Parní stroje

V polovině 17. století došlo k prvním pokusům o přechod na strojní výrobu, což vyžadovalo vytvoření motorů nezávislých na místních zdrojích energie (voda, vítr atd.). Prvním motorem, který využíval tepelnou energii chemického paliva, byl parně-atmosférický stroj vyrobený podle návrhů francouzského fyzika Denise Papina a anglického mechanika Thomase Saveryho . Tento stroj byl zbaven možnosti sloužit přímo jako mechanický pohon, byl „připojen ke stavebnici“ s kolem vodního mlýna (moderně řečeno hydraulickou turbínou ), které roztáčelo vodu vytlačovanou párou z parního kotle . do vodojemu vodárenské věže . Kotel byl vytápěn párou nebo chlazen vodou: stroj pracoval periodicky.

V roce 1763 vyrobil ruský mechanik Ivan Ivanovič Polzunov stacionární kontinuální parní stroj podle vlastního návrhu. Byly v něm zdvojeny dva válce, střídavě naplněné párou a také dodávající vodu do věže, ale - neustále.

V roce 1784 vytvořil anglický mechanik James Watt pokročilejší parní stroj nazvaný univerzální parní stroj . Watt od dětství pracoval jako asistent na stroji navrženém Severim. Jeho úkolem bylo neustále přepínat kohoutky pro přívod páry a vody do kotle. Tato monotónní práce vynálezce pěkně unavila a přiměla ho vynalézt jak dvoutaktní píst, tak automatickou ventilovou skříň (a pak odstředivou pojistku). Ve voze byl ve válci umístěn tuhý píst , na jehož obou stranách byla střídavě přiváděna pára. Vše probíhalo automaticky a nepřetržitě. Píst otáčel setrvačníkem prostřednictvím systému klikové ojnice , čímž byla zajištěna hladká jízda. Parní stroj se nyní mohl stát pohonem pro různé mechanismy a již nebyl vázán na vodárenskou věž. Prvky vynalezené Wattem byly v té či oné podobě obsaženy ve všech parních strojích. Parní stroje byly zdokonalovány a používány k řešení různých technických problémů: pohonu obráběcích strojů, lodí, posádek pro přepravu osob na silnicích, lokomotiv na železnici. V roce 1880 přesáhl celkový výkon všech pracujících parních strojů 26 milionů kW (35 milionů k ).

Stirlingův motor

V roce 1816 navrhl Skot Robert Stirling motor s vnějším spalováním, nyní nazývaný Stirlingův motor podle svého jména . V tomto motoru je pracovní tekutina (vzduch nebo jiný plyn) uzavřena v utěsněném prostoru. Zde se provádí cyklus podle typu Severi ("pre-Watt"), ale ohřev pracovní tekutiny a její chlazení se provádí v různých objemech stroje a přes stěny pracovních komor. Na charakteru ohřívače a chladiče pro cyklus nezáleží, a proto může pracovat i v prostoru a z jakéhokoli zdroje tepla. Účinnost Stirlings vytvořených nyní je nízká. Teoreticky by měla být 2x vyšší než účinnost u spalovacího motoru, ale v praxi jsou to přibližně stejné hodnoty. Stirlingy mají ale řadu dalších výhod, které přispěly k rozvoji výzkumu v tomto směru.

Parní turbína

Nákresy znázorňující lopatkové kolo rotující pod vlivem proudu páry jsou známy již od starověku. Praktické konstrukce parních turbín však vznikly až ve druhé polovině 19. století díky vývoji konstrukčních materiálů, které umožňovaly dosahovat vysokých otáček.

V roce 1889 navrhl švédský inženýr Carl Gustav de Laval použití expanzní trysky a vysokorychlostní turbíny (až 32 000 otáček za minutu) a nezávisle na něm v roce 1884 vynalezl Angličan Charles Algernon Parsons první proudovou turbínu. vhodné pro průmyslové použití (více nízkorychlostní) schopné otáčet lodní vrtulí. Parní turbíny se začaly používat na lodích a od počátku 20. století i v elektrárnách. V 60. letech přesáhl jejich výkon 1000 MW v jednom bloku.

Spalovací motor

Projekt prvního spalovacího motoru ( ICE ) patří slavnému vynálezci hodinové kotvy Christianu Huygensovi a byl navržen již v 17. století. Zajímavostí je, že jako palivo se měl používat střelný prach a k samotnému nápadu ho přimělo dělostřelecké dělo. Všechny pokusy Denise Papina (výše zmíněný jako tvůrce prvního parního stroje) postavit stroj na tomto principu byly neúspěšné. První spolehlivý spalovací motor zkonstruoval v roce 1860 francouzský inženýr Etienne Lenoir . Motor Lenoir běžel na plynové palivo. Po 16 letech vytvořil německý konstruktér Nicholas Otto pokročilejší čtyřdobý plynový motor. Ve stejném roce 1876 testoval skotský inženýr Dugald Clark první úspěšný dvoudobý motor. Na vylepšení spalovacího motoru se podílelo mnoho inženýrů a mechaniků. V roce 1883 tedy německý inženýr Karl Benz vyrobil 2-taktní spalovací motor , který použil později . V roce 1897 navrhl jeho krajan a také inženýr Rudolf Diesel spalovací motor se zapalováním pracovní směsi ve válci ze komprese vzduchu, později nazývaný diesel .

Ve 20. století se spalovací motor stal hlavním motorem silniční dopravy. V 70. letech 20. století téměř 80 % z celkového výkonu všech existujících spalovacích motorů připadalo na dopravní prostředky (auta, traktory atd.). Souběžně s tím pokračovalo zdokonalování hydraulických turbín používaných ve vodních elektrárnách . Jejich kapacita v 70. letech přesáhla 600 MW.

V první polovině 20. století vznikly nové typy hnacích strojů: plynové turbíny , proudové motory a v 50. letech 20. století jaderné elektrárny . Proces vylepšování a vymýšlení primárních hybatelů pokračuje.

Sekundární motory

Elektromotory

V roce 1834 vytvořil ruský vědec Boris Semjonovič Jacobi (jak bylo jeho jméno napsáno v ruské transkripci) první stejnosměrný elektromotor vhodný pro praktické použití .

V roce 1888 srbský student a budoucí velký vynálezce Nikola Tesla vyjádřil princip konstrukce dvoufázových střídavých motorů a o rok později vytvořil ruský inženýr Michail Osipovič Dolivo-Dobrovolskij první 3fázový asynchronní elektromotor na světě , který se stal nejvíce běžný elektrický stroj.

Pneumatické motory a hydraulické stroje

Pneumatické motory a hydraulické stroje pracují ze sítí (válců) vysokého tlaku vzduchu nebo kapaliny a převádějí hydraulickou (pneumatickou) energii čerpadel. Jsou široce používány jako akční členy v různých zařízeních a systémech. Vznikly tak pneumatické lokomotivy (vhodné zejména pro práci ve výbušných podmínkách např. v dolech, kde tepelné motory nejsou použitelné kvůli teplotním podmínkám a elektrické kvůli jiskrám při spínání), housenky jsou poháněny pomocí hydraulické stroje v některých typech traktorů a cisteren , pohyb pracovních těles buldozerů a bagrů . Design ekologických městských vozů na pneumatický pohon, nabízených inženýry z různých zemí, je stále rozmanitější. Sekundární motory hrají v technologii důležitou roli, ale jejich výkon je relativně malý. Jsou také široce používány v miniaturních a subminiaturních zařízeních.

Klasifikace

Podle zdroje energie

Motory mohou používat následující typy zdrojů energie:

Podle typu pohybu

Motory mohou přeměnit přijatou energii na následující typy pohybu:

Elektromotory zajišťující translační a/nebo vratný pohyb pevného tělesa:

Některé typy elektrického pohonu :

Podle zařízení

Motory s vnějším spalováním  - třída motorů, kde je zdroj tepla nebo proces spalování paliva oddělen od pracovní tekutiny:

Spalovací motory  jsou třídou motorů, ve kterých se tvorba pracovní tekutiny a dodávka tepla do ní spojují v jednom procesu a vyskytují se v jednom technologickém objemu:

Podle typu pohybu hlavního pracovního tělesa se ICE s uzamykatelnými pracovními komorami dělí na ICE s vratným pohybem (pístové) (rozdělené na kmen a křížovou hlavu) a ICE s rotačním pohybem (rotační), které se dělí na 7 různých typů konstrukcí podle druhů rotačního pohybu. Podle druhu zapalování pracovní směsi se spalovací motory s hermeticky uzavřenými komorami dělí na motory s nuceným elektrickým zapalováním (teplo nebo jiskra) a motory se zapalováním pracovní směsi z komprese (nafta).

Podle druhu tvorby směsi se spalovací motory dělí na: s vnější tvorbou směsi (karburátor) a s přímým vstřikováním paliva do válců nebo sacího potrubí (vstřikovač). Podle druhu použitého paliva se rozlišují spalovací motory na benzín, zkapalněný nebo stlačený zemní plyn, líh (metanol) atd.

Proudové motory

Proudové motory :

Raketové motory

Podle aplikace

Vzhledem k zásadně odlišným požadavkům na motor v závislosti na jeho účelu mohou být motory, které jsou principiálně identické, nazývány "lodní", "letecké", "automobilové" a podobně.

Kategorie „Motory“ v patentové vědě je jednou z nejaktivněji doplňovaných. Ročně se po celém světě podává 20 až 50 žádostí v této třídě. Některé se vyznačují zásadní novinkou, některé novým poměrem známých prvků. Motory, které jsou designově nové, se objevují velmi zřídka.

Výroba

Přenosné významy

Důležitost, prvenství motoru v technologii vedly k tomu, že slovo „motor“ se v přeneseném smyslu používá ve všech oblastech lidské činnosti (například výraz „ Reklama  je motorem obchodu“ je dobře znám). v ekonomii)

Viz také

Poznámky

  1. ↑ Shansky N. M., Bobrova T. A. Kot // Školní etymologický slovník ruského jazyka. Původ slov. - 7. vyd., stereotyp .. - M . : Drop obecný, 2004. - 398, [2] str.
  2. ↑ Krysin L.P. Motor // Výkladový slovník cizích slov. - M. : Eksmo, 2008. - 944 s. — (Knihovna slovníků).
  3. ↑ 1 2 Definice motoru | Dictionary.com  . _ www.dictionary.com . Získáno 27. ledna 2022. Archivováno z originálu dne 27. ledna 2022.

Odkazy

  Přejděte na položku Wikidata  Tematické stránky
Slovníky a encyklopedie
V bibliografických katalozích
 Motory
viz také stroj na věčný pohyb Převodový motor gumový motor