Inafasiriwa moja kwa moja kutoka kwa Wikipedia ya Kiingereza na Tafsiri ya Google

Injini

V6 injini ya mwako ndani kutoka Mercedes-Benz

Injini au motor ni mashine inayotengenezwa kwa kubadili aina moja ya nishati katika nishati ya mitambo . [1] [2] Mitambo ya joto huungua mafuta ili kuunda joto , ambayo hutumika kufanya kazi . Motors ya umeme kubadilisha nishati ya umeme ndani ya mwendo wa mitambo ; Motors ya nyumatiki hutumia hewa na ushujaa wa motoni katika upepo-up toys kutumia elastic nishati . Katika mifumo ya kibaiolojia, motors za molekuli , kama myosini katika misuli , hutumia nishati ya kemikali ili kujenga nguvu na hatimaye mwendo.

Yaliyomo

Terminology

Injini ya neno hutoka kutoka kwa Kiingereza ya kale ya Engin , kutoka kwa lugha ya Kilatini ingeniamu - mizizi ya neno lenye ujuzi . Silaha za vita vya awali, kama vile catapults , trebuchets na battering rams , ziliitwa mitambo ya kuzingirwa , na ujuzi wa jinsi ya kuijenga mara nyingi ilikuwa kuchukuliwa kama siri ya kijeshi. Gin neno, kama katika gin pamba , ni fupi kwa injini . Wengi vifaa vya mitambo vilivyotokana wakati wa mapinduzi ya viwanda walielezewa kama injini-injini ya mvuke kuwa mfano mzuri. Hata hivyo, injini za awali za mvuke, kama vile za Thomas Savery , hazikuwa injini za mitambo lakini pampu. Kwa namna hii, injini ya moto katika fomu yake ya asili ilikuwa tu pampu ya maji, na injini inayopelekwa moto na farasi.

Katika matumizi ya kisasa, injini mrefu kawaida inaeleza vifaa, kama injini ya mvuke na injini mwako ndani, ambayo kuchoma au vinginevyo hutumia mafuta ya kufanya kazi mitambo kwa kujitahidi moment au linear nguvu (kawaida katika namna ya kutia ). Vifaa vinavyogeuza nishati ya joto katika mwendo hujulikana kama injini tu. [3] Mifano ya injini zinazotumia wakati ni pamoja na magari ya petroli na dizeli inayojulikana, pamoja na turboshafts . Mifano ya injini zinazozalisha ni pamoja na turbofans na makombora .

Wakati injini ya mwako wa ndani ilitengenezwa, motor motor ilikuwa awali kutumika kwa kutofautisha kutoka injini ya mvuke-ambayo ilikuwa katika matumizi makubwa kwa wakati huo, nguvu ya kukimbia na magari mengine kama roller mvuke . Neno la motor linatokana na kitenzi cha Kilatini moto ambacho kinamaanisha kuanzisha, au kudumisha mwendo. Hivyo motor ni kifaa kinachopa mwendo.

Motor na injini baadaye kutumika kwa kiasi kikubwa kwa kubadilishana katika majadiliano ya kawaida. Hata hivyo, kwa kitaalam, maneno mawili yana maana tofauti. Injini ni kifaa kinachochoma au kinachotumia mafuta, na kubadilisha kemikali yake, wakati motor ni kifaa kinachoendeshwa na umeme , hewa , au shinikizo la majimaji , ambayo haina mabadiliko ya kemikali ya chanzo chake cha nishati. [4] Hata hivyo, rocketry hutumia muda wa roketi motor , ingawa hutumia mafuta.

Injini ya joto pia inaweza kutumika kama mwendeshaji mkuu -kipengele kinachobadilisha mtiririko au mabadiliko katika shinikizo la maji katika nishati ya mitambo . [5] Magari inayotumiwa na injini ya mwako ndani inaweza kutumika kwa motors mbalimbali na pampu, lakini hatimaye vifaa vyote hupata nguvu zao kutoka injini. Njia nyingine ya kuiangalia ni kwamba motor inapata nguvu kutoka kwa chanzo cha nje, kisha huibadilisha kuwa nishati ya mitambo, wakati injini inajenga nguvu kutoka shinikizo (inayotoka moja kwa moja kutoka kwa nguvu ya kupuka au mwitikio mwingine wa kemikali , au kwa pili kutoka kwa hatua ya nguvu nyingine juu ya vitu vingine kama hewa, maji, au mvuke). [6]

Historia

Antiquity

Mashine rahisi , kama klabu na oar (mifano ya lever ), ni prehistoric . Injini ngumu zaidi kutumia nguvu za binadamu , nguvu za wanyama , nguvu za maji , nguvu za upepo na hata nguvu za mvuke hutokea zamani. Nguvu ya kibinadamu ililenga kwa kutumia injini rahisi, kama vile capstan , windlass au treadmill , na kwa kamba , vifungo , na kuzuia na kukabiliana na mipangilio; nguvu hii ilitumiwa kwa kawaida na nguvu zinazidishwa na kasi imepunguzwa . Hizi zilizotumiwa katika granes na ndani ya meli katika Ugiriki ya Kale , pamoja na migodi , pampu za maji na injini za kuzingirwa huko Roma ya kale . Waandishi wa nyakati hizo, ikiwa ni pamoja na Vitruvius , Frontinus na Pliny Mzee , huchunguza injini hizi kama kawaida, hivyo uvumbuzi wao unaweza kuwa wa kale zaidi. Katika karne ya 1 BK, ng'ombe na farasi zilikuwa zinatumiwa katika mills , mashine za kuendesha gari zinazofanana na zile zilizotumiwa na wanadamu katika nyakati za awali.

Kulingana na Strabo , kinu cha maji kinachojengwa huko Kaberia cha ufalme wa Mithridates wakati wa karne ya 1 KK. Matumizi ya magurudumu ya maji katika mills yalienea katika Dola ya Kirumi zaidi ya karne chache zijazo. Baadhi walikuwa ngumu sana, pamoja na majini , mabwawa , na sluices kudumisha na kuendesha maji, pamoja na mifumo ya gia , au magurudumu yaliyotengenezwa ya mbao na chuma ili kudhibiti kasi ya mzunguko. Vifaa vya kisasa zaidi vya kisasa, kama vile Mfumo wa Antikythera zilizotumia treni tata za gia na mihuri ili kutenda kama kalenda au kutabiri matukio ya anga. Katika shairi iliyoitwa Ausonius katika karne ya 4 BK, anasema saw saw-cutting-powered by water. Shujaa wa Aleksandria hujulikana kwa mashine nyingi za upepo na mvuke katika karne ya 1 BK, ikiwa ni pamoja na Aeolipile na mashine ya vending , mara nyingi mashine hizi zilihusishwa na ibada, kama vile madhabahu ya viumbe na milango ya hekalu ya automatiska.

katikati

Wahandisi wa Kiislamu wa katikati waliajiri vifaa vya mills na mashine za kuinua maji, na kutumika mabwawa kama chanzo cha nguvu za maji ili kutoa nguvu zaidi ya watermills na mashine za kuinua maji. [7] Katika dunia medieval Kiislamu , maendeleo kama alifanya hivyo inawezekana kutumia mashine kazi nyingi za viwanda awali unafanywa na kazi za mikono .

Katika 1206, al-Jazari walioajiriwa crank - conrod mfumo kwa mbili wa mashine yake maji kuongeza. Kifaa kilichopangwa kwa mvuke kilichoelezwa na Taqi al-Din [8] mwaka 1551 na Giovanni Branca [9] mwaka 1629. [10]

Katika karne ya 13, motor rocket imara ilitengenezwa nchini China. Iliyotokana na silaha, hii, aina rahisi zaidi ya injini ya mwako ndani haikuweza kutoa nguvu za kudumu, lakini ilikuwa na manufaa kwa kupigia silaha kwa kasi ya juu kuelekea adui katika vita na kwa kazi za moto . Baada ya uvumbuzi, uvumbuzi huu umeenea kote Ulaya.

Mapinduzi ya Viwanda

Boulton & Watt injini ya 1788

Injini ya mvuke ya Watt ilikuwa aina ya kwanza ya injini ya mvuke ili kutumia mvuke kwa shinikizo tu juu ya anga ili kuendesha pistoni imesaidiwa na utupu wa sehemu. Kuboresha juu ya kubuni ya injini ya mvuke ya 1712 ya Newcomen , injini ya mvuke ya Watt, iliyoendelea kwa kasi kutoka 1763 hadi 1775, ilikuwa hatua kubwa katika maendeleo ya injini ya mvuke. Kutoa ongezeko kubwa la ufanisi wa mafuta , muundo wa James Watt ulikuwa sawa na injini za mvuke, kutokana na sehemu ndogo kwa mpenzi wake wa biashara, Matthew Boulton . Iliwawezesha maendeleo ya haraka ya viwanda vya nusu-automatiska vyema juu ya kiwango cha awali ambacho hakuwa na kufikiri mahali ambapo maji ya maji hayakuwepo. Ufuatiliaji wa baadaye ulisababisha magari ya mvuke na upanuzi mkubwa wa usafiri wa reli .

Kama kwa injini za pistoni za mwako ndani, hizi zilijaribiwa nchini Ufaransa mwaka 1807 na de Rivaz na kwa kujitegemea, na ndugu wa Niépce . Walikuwa kinadharia juu na Carnot katika 1824. [ onesha uthibitisho ] Katika 1853-1857 Eugenio Barsanti na Felice Matteucci zuliwa na hati miliki injini kutumia free-piston kanuni kwamba alikuwa uwezekano kwanza 4-mzunguko injini. [11]

Uvumbuzi wa injini ya mwako ndani ambayo baadaye ilifanikiwa kwa kibiashara ilifanywa wakati wa 1860 na Etienne Lenoir . [12]

Mnamo mwaka wa 1877 mzunguko wa Otto ulikuwa na uwezo wa kutoa nguvu zaidi ya uzito wa uwiano kuliko injini za mvuke na ilifanya vizuri zaidi kwa maombi mengi ya usafiri kama vile magari na ndege.

Magari

Magari ya kwanza ya mafanikio ya biashara, yaliyoundwa na Karl Benz , yameongezwa kwa nia ya injini za mwanga na nguvu. Mgodi wa injini ya mwako ndani ya petroli, ambayo inafanya kazi kwa mzunguko wa Otto kiharusi nne, imekuwa na mafanikio zaidi kwa magari ya mwanga, wakati injini ya dizeli yenye ufanisi zaidi hutumiwa kwa malori na mabasi. Hata hivyo, katika miaka ya hivi karibuni, injini ya dizeli ya turbo imezidi kuwa maarufu, hasa nje ya Marekani, hata kwa magari madogo.

Usawa kinyume pistons

Mwaka wa 1896, Karl Benz alipewa patent ya kubuni yake ya injini ya kwanza na pistoni iliyopinga kinyume. Uumbaji wake uliunda injini ambayo pistoni zinazoendana huhamia kwenye mitungi ya usawa na kufikia kituo cha juu cha wafu wakati huo huo, hivyo kwa moja kwa moja kusawazisha kila mmoja kwa heshima na kasi yao binafsi. Injini za kubuni hii mara nyingi hujulikana kama injini za gorofa kwa sababu ya sura zao na maelezo ya chini. Walikuwa kutumika katika Volkswagen Beetle , Citroën 2CV , baadhi Porsche na Subaru magari, wengi BMW na Honda pikipiki , na propela injini za ndege .

maendeleo

Kuendeleza matumizi ya injini ya mwako ndani ya magari ni sehemu kutokana na uboreshaji wa mifumo ya udhibiti wa injini (kompyuta za ubao zinazotolewa na taratibu za usimamizi wa injini, na sindano ya mafuta ya umeme). Induction ya hewa induction kwa turbocharging na supercharging imeongezeka matokeo ya nguvu na ufanisi wa injini. Mabadiliko kama hayo yamefanywa kwa injini za dizeli ndogo zinazowapa karibu na sifa za nguvu kama vile injini za petroli. Hii inaonekana hasa kwa umaarufu wa magari ya injini ya dizeli iliyopandwa kwa Ulaya. Mitambo ya dizeli kubwa bado hutumiwa katika malori na mashine nzito, ingawa inahitaji machining maalum isiyopatikana katika viwanda vingi. Mitambo ya dizeli hutoa uzalishaji wa chini wa hidrokaboni na CO 2 , lakini uchafuzi wa chembechembe na NO x , kuliko injini ya petroli. [13] Injini za dizeli pia ni zaidi ya 40% ya mafuta zaidi kuliko injini za petroli zinazofanana. [13]

Kuongezeka kwa nguvu ya

Katika nusu ya kwanza ya karne ya 20, mwenendo wa kuongezeka kwa nguvu za injini ilitokea, hasa katika mifano ya Marekani [ ufafanuzi unahitajika ] . Mabadiliko ya kubuni hujumuisha mbinu zote zinazojulikana za kuongeza uwezo wa injini, ikiwa ni pamoja na kuongeza shinikizo katika mitungi ili kuboresha ufanisi, kuongeza ukubwa wa injini, na kuongeza kasi ambayo injini hutoa kazi. Majeshi ya juu na shinikizo lililoundwa na mabadiliko haya limefanya matatizo ya vibration na ukubwa wa injini yaliyosababisha kuunganisha injini nyingi zaidi, zilizo na vyema na vyema vya kupinga vilivyopinga badala ya mipangilio ya mstari wa moja kwa moja.

Mwako ufanisi

Kanuni za kubuni zinapendekezwa huko Ulaya, kwa sababu ya vikwazo vya kiuchumi na vingine kama vile barabara ndogo na ndogo, vinavyotembea kuelekea magari madogo na vinazingatia kanuni za kubuni zinazozingatia kuongeza ufanisi wa mwako wa injini ndogo. Hii ilizalisha injini zaidi za kiuchumi na miundo ya awali ya silinda nne iliyopimwa kwa nguvu ya farasi 40 (30 kW) na miundo sita ya silinda lilipimwa chini ya 80 kW), ikilinganishwa na injini kubwa ya kiasi cha V-8 ya Marekani yenye uwiano wa nguvu katika mbalimbali kutoka 250 hadi 350 hp, baadhi ya zaidi ya 400 hp (190 hadi 260 kW). [ ufafanuzi unahitajika ] [ citation inahitajika ]

Usanidi wa injini

Maendeleo ya injini ya awali yalizalisha injini kubwa zaidi kuliko injini ya kawaida leo. Injini zimeanzia miundo ya 1 hadi 16-silinda na tofauti zinazofanana katika ukubwa wa kawaida, uzito, uhamisho wa injini , na mabomba ya silinda. Vipande nne na ratings nguvu kutoka 19 hadi 120 hp (14-190 kW) walifuatiwa katika wengi wa mifano. Vijiti kadhaa vya silinda, mifano miwili ya kiharusi ilijengwa wakati injini nyingi zilikuwa na mitungi ya moja kwa moja au ya mstari. Kulikuwa na mifano kadhaa ya aina ya V na kinyume chake kinyume na silinda nne hufanya pia. Kazi za kamera za kupindua zilikuwa zimeajiriwa mara kwa mara. Mitambo ndogo ilikuwa kawaida iliyopozwa hewa na iko nyuma ya gari; uwiano wa compression ulikuwa chini. Miaka ya 1970 na 1980 ilipata nia ya kuongezeka kwa uchumi wa mafuta , ambayo imesababisha kurudi vidogo vidogo V-6 na vidogo vinne, na valves kama tano kwa silinda ili kuboresha ufanisi. Bugatti Veyron 16.4 inafanya kazi na injini ya W16 , ina maana kuwa mipangilio miwili ya vilinda ya V8 imewekwa karibu na kila mmoja ili kuunda W shaba kwa kushirikiana sawa.

Injini kubwa ya ndani ya mwako milele iliyojengwa ni Wärtsilä-Sulzer RTA96-C , injini ya dizeli ya 14-silinda, 2-kiharusi turbocharged ambayo iliundwa nguvu Emma Mærsk , meli kubwa zaidi ya chombo ulimwenguni. Injini hii inaleta tani 2,300, na wakati wa mbio 102 RPM hutoa bhp 109,000 (80,080 kW) hutumia tani 13.7 za mafuta kila saa.

Aina

Injini inaweza kuweka katika kikundi kulingana na vigezo viwili: aina ya nishati inakubali ili kuunda mwendo, na aina ya mwendo ni matokeo.

Joto injini

Injini mwako

Mitambo ya kuwaka ni injini ya joto inayotokana na joto la mchakato wa mwako .

Injini mwako
Uhuishaji unaonyesha hatua nne za mzunguko wa injini mwako wa kiharusi :
  1. Induction (Mafuta huingia)
  2. Ukandamizaji
  3. Mwongozo (Mafuta hutolewa)
  4. Sifa (Kutoa nje)

Injini ya mwako ndani ni injini ambayo mwako wa mafuta (kwa ujumla, mafuta ya mafuta ) hutokea kwa kioksidishaji (kawaida hewa) katika chumba cha mwako . Katika injini ya mwako ndani ya kupanua kwa joto la juu na gesi za shinikizo , ambazo huzalishwa na mwako, hutumika kwa nguvu kwa vipengele vya injini, kama vile pistoni au vijito vya turbine au bomba , na kwa kuhamisha mbali , huzalisha nishati ya mitambo muhimu. [14] [15] [16] [17]

Mwako wa Nje injini

Injini ya mwako wa nje (EC injini) ni injini ya joto ambapo maji ya ndani ya maji yanayotokana na mwako wa chanzo cha nje, kupitia ukuta wa injini au mchanganyiko wa joto . Umwagiliaji , kwa kupanua na kutekeleza utaratibu wa injini hutoa kazi na kazi inayofaa. [18] Umwagiliaji kisha hupozwa, kusisitizwa na kutumiwa tena (mzunguko uliofungwa), au (chini ya kawaida) kutupwa, na maji ya baridi hutolewa katika (injini ya hewa ya mzunguko wazi).

" Mwako " unamaanisha kuni ya moto na kioksidishaji , ili upe joto. Usanidi wa upangiaji na operesheni sawa (au hata kufanana) unaweza kutumia usambazaji wa joto kutoka kwa vyanzo vingine kama nyuklia, nishati ya jua, kioevu au ustahimilivu usiohusisha mwako; lakini sio madhubuti ya kuwa injini za mwako nje, lakini kama injini ya nje ya mafuta.

Maji ya kazi yanaweza kuwa gesi kama injini ya Stirling , au mvuke kama injini ya mvuke au kioevu kioevu kama n-pentane katika mzunguko wa Organic Rankine . Maji yanaweza kuwa ya muundo wowote; gesi ni kwa kawaida sana, ingawa hata kioevu moja ya awamu hutumiwa wakati mwingine. Kwa upande wa injini ya mvuke, maji mabadiliko awamu kati ya kioevu na gesi.

Hewa-kinga injini mwako

Mitambo ya mwako wa kupumua hewa ni injini za mwako zinazotumia oksijeni katika hewa ya hewa na kuoksikiza mafuta, badala ya kubeba oxidiser , kama kwenye roketi . Kinadharia, hii inapaswa kusababisha msukumo bora zaidi kuliko injini za roketi.

Mkondo wa kuendelea wa hewa unapita kupitia injini ya kupumua hewa. Hewa hii imeimarishwa, imechanganywa na mafuta, ikatupwa na kufukuzwa kama gesi ya kutolea nje.

Mifano

Mitambo ya kawaida ya kupumua hewa ni pamoja na:

airbreathing ndege ya injini
Mitambo ya injini ya turbo
  • Kutafuta injini ya injini
  • Jaribio la ndege
  • Ramjet
  • Scramjet
  • Mzunguko wa mzunguko wa hewa / Injini za SABER .
Madhara ya mazingira

Uendeshaji wa injini kwa kawaida una athari mbaya juu ya kiwango cha hewa na sauti za sauti . Kumekuwa na msisitizo mkubwa juu ya vipengele vinavyozalisha uchafuzi wa mifumo ya nguvu za magari. Hii imeunda maslahi mapya katika vyanzo vingine vya nguvu na marekebisho ya injini ya ndani. Ingawa vichache vidogo vyenye uzalishaji wa betri-umeme vinatokea, hawajawahi kushindana kwa sababu ya gharama na sifa za uendeshaji. [ citation inahitajika ] Katika karne ya 21 injini ya dizeli imeongezeka kwa umaarufu na wamiliki wa magari. Hata hivyo, injini ya petroli na injini ya dizeli, pamoja na vifaa vyao vya udhibiti wa chafu ili kuboresha utendaji wa uzalishaji, bado haijawahi changamoto. [ citation inahitajika ] Wengi wa wazalishaji wameanzisha injini ya mseto, hasa kuhusisha injini ndogo ya petroli pamoja na magari ya umeme na benki kubwa ya betri, lakini hawa pia hawana mengi ya njia ya soko katika sehemu ya soko ya petroli na dizeli injini.

hewa

Kutokana na injini ya kupupa ya chembechembe ni yafuatayo: nitrojeni 70 hadi 75% (kwa kiasi), mvuke ya maji 10 hadi 12%, dioksidi kaboni 10 hadi 13.5%, hidrojeni 0.5 hadi 2%, oksijeni 0.2 hadi 2%, monoxide ya kaboni : 0.1 hadi 6%, bidhaa za hidrokaboni za unburnt na bidhaa za oksidi za sehemu (kwa mfano aldehydes ) 0.5 hadi 1%, monoxide ya nitrojeni 0.01 hadi 0.4%, oksidi ya nitrous <100 ppm, dioksidi ya sulfuri 15 hadi 60 ppm, maelekezo ya misombo mengine kama vile viungo vya mafuta na mafuta , pia misombo ya halojeni na metali, na chembe nyingine. [19] Monoxide ya kaboni ni sumu kali, na inaweza kusababisha sumu ya kaboni ya monoxide , hivyo ni muhimu kuepuka yoyote ya kujenga gesi katika nafasi iliyofungwa. Waongofu wa uvumbuzi wanaweza kupunguza uzalishaji wa sumu, lakini sio kuondoa kabisa. Pia, kutokana na uzalishaji wa gesi ya chafu, hasa dioksidi kaboni , kutokana na matumizi makubwa ya injini katika ulimwengu wa kisasa wa viwanda unachangia athari ya chafu duniani - jambo la msingi kuhusu joto la joto .

Mashirika yasiyo ya combusting injini joto

Baadhi ya injini zinabadilisha joto kutoka kwa michakato isiyo ya ufanisi kwenye kazi ya mitambo, kwa mfano kupanda kwa nguvu za nyuklia hutumia joto kutoka mmenyuko ya nyuklia ili kuzalisha mvuke na kuendesha injini ya mvuke, au turbine ya gesi kwenye injini ya roketi inaweza kuhamishwa na kupoteza peroxide ya hidrojeni . Mbali na chanzo tofauti cha nishati, injini mara nyingi huunganishwa sawa na injini ya mwako ndani au nje. Kundi jingine la injini zisizo na nguvu zinajumuisha injini ya joto ya thermoacoustic (wakati mwingine huitwa "TA injini") ambazo ni vifaa vya thermoacoustic ambazo hutumia mawimbi ya sauti-amplitude kupiga joto kutoka sehemu moja hadi nyingine, au kwa kutumia tofauti tofauti ya joto ili kuleta mawimbi ya sauti ya amplitude . Kwa ujumla, injini za thermoacoustic zinaweza kugawanywa katika vifaa vilivyosimama vya wimbi na vya kusafiri. [20]

Mashirika yasiyo ya mafuta kemikali powered motor

Motors zisizo za mafuta hutumiwa na mmenyuko wa kemikali, lakini si injini ya joto. Mifano ni pamoja na:

  • Masi motor motors kupatikana katika vitu hai
  • Synthetic motor Masi .

Umeme motor

Magari ya umeme yanatumia nishati ya umeme ili kuzalisha nishati ya mitambo , kwa kawaida kwa njia ya mwingiliano wa mashamba ya magneti na waendeshaji wa sasa . Mchakato wa nyuma, huzalisha nishati ya umeme kutoka nishati ya mitambo, unafanywa na jenereta au dynamo . Motors ya traction kutumika kwenye magari mara nyingi hufanya kazi zote mbili. Motors za umeme zinaweza kuendeshwa kama jenereta na kinyume chake, ingawa hii sio vitendo kila wakati. Mawe ya umeme yanajulikana sana, yanapatikana katika programu kama vile mashabiki wa viwanda, vidole na pampu, zana za mashine, vyombo vya nyumbani, zana za nguvu , na anatoa diski . Inaweza kuwa na nguvu ya sasa (kwa mfano kifaa kinachotumia vifaa vya betri au gari), au kwa kubadilisha sasa kutoka gridi ya usambazaji wa umeme kuu. Motors ndogo huweza kupatikana katika wristwatch umeme. Vipande vya ukubwa wa kati ya vipimo vyenye ubora na sifa hutoa nguvu rahisi ya mitambo kwa matumizi ya viwanda. Motors kubwa zaidi ya umeme hutumiwa kupitisha meli kubwa, na kwa madhumuni kama mabomba ya compressors, na ratings katika maelfu ya kilowatts . Motors za umeme zinaweza kutengwa na chanzo cha umeme, na ujenzi wao wa ndani, na kwa matumizi yao.

Kimwili ya uzalishaji wa nguvu ya mitambo kwa ushirikiano wa umeme wa sasa na uwanja wa magnetic ulijulikana mapema mwaka 1821. Makala ya umeme ya kuongezeka kwa ufanisi yalijengwa katika karne ya 19, lakini matumizi ya biashara ya motors umeme kwa kiasi kikubwa inahitajika ufanisi jenereta za umeme na mitandao ya usambazaji wa umeme.

Ili kupunguza matumizi ya nishati ya umeme kutoka kwa motors na miguu inayohusiana na kaboni , mamlaka mbalimbali ya udhibiti katika nchi nyingi wameanzisha na kutekeleza sheria ili kuhamasisha utengenezaji na matumizi ya motors ya juu ya ufanisi umeme. Magari yaliyotengenezwa vizuri yanaweza kubadilisha zaidi ya 90% ya nishati ya pembejeo yake kwa nguvu nyingi kwa miongo kadhaa. [21] Wakati ufanisi wa motor hufufuliwa na pointi asilimia chache, akiba, kwa saa za kilowatt (na kwa gharama hiyo), ni kubwa sana. Ufanisi wa nishati ya umeme wa magari ya kawaida ya uingizaji wa viwanda unaweza kuboreshwa kwa: 1) kupunguza hasara za umeme katika windings za stator (kwa mfano, kwa kuongeza eneo la msalaba wa conductor , kuboresha mbinu za upepo , na kutumia vifaa na umeme wa juu conductivities , kama vile shaba ), 2) kupunguza upotevu wa umeme katika rotor coil au akitoa (kwa mfano, kwa kutumia vifaa na conductivities juu za umeme, kama vile shaba), 3) kupunguza hasara magnetic kwa kutumia bora quality magnetic chuma , 4) kuboresha aerodynamics ya motors kupunguza hasara mitambo ya upepo, 5) kuboresha fani kupunguza hasara msuguano , na 6) kupunguza tolerances viwanda. Kwa majadiliano zaidi juu ya suala hili, angalia ufanisi wa Premium .)

Kwa mkataba, injini ya umeme inahusu barabara ya umeme ya reli , badala ya magari ya umeme.

Kimwili powered motor

Vipindi vingine vinatumiwa na nishati ya uwezo au kinetic, kwa mfano baadhi ya funiculars , ndege ya mvuto na conveyors ya ropeway wameitumia nishati kutoka kusonga maji au miamba, na saa nyingine zina uzito unaoanguka chini ya mvuto. Aina nyingine za nishati zinazoweza kutumia ni pamoja na gesi zilizosimamiwa (kama vile motors ya nyumatiki ), chemchemi ( motori za saa za saa ) na bendi za elastic .

Mitambo ya kihistoria ya kuzingirwa na kijeshi ilijumuisha vipindi vingi vya upanga , trebuchets , na (kwa kiwango fulani) kondoo za kupiga ngome zilikuwa na nguvu za nguvu.

Mpira wa nyumatiki

Mpira wa nyumatiki ni mashine inayobadilishana nishati iwezekanavyo kwa njia ya hewa ya ushindi kwenye kazi ya mitambo . Mitambo ya nyumatiki kwa ujumla hubadilisha hewa iliyoimarishwa kwa kazi ya mitambo ingawa ni mstari wa mstari au mzunguko. Mwendo wa mstari unaweza kuja kutoka kwa chombo cha diaphragm au cha pistoni, wakati mwendo wa rotary hutolewa na aidha aina ya hewa ya hewa au pistoni hewa. Mitambo ya nyumatiki imegundua mafanikio makubwa katika sekta ya vifaa vya kushikilia mkono na majaribio ya daima yanafanywa kupanua matumizi yao kwa sekta ya usafiri. Hata hivyo, motors za nyumatiki zinapaswa kuondokana na upungufu wa ufanisi kabla ya kuonekana kama chaguo bora katika sekta ya usafiri.

Maji ya Hydraulic

A hydraulic motor ni moja ambayo hupata nguvu zake kutoka kwa maji yaliyotumiwa . Aina hii ya injini inaweza kutumika kuhamisha mizigo nzito au kuzalisha mwendo. [22]

Utendaji

Injini kasi

Kutokana na kwamba injini nyingi ambazo kasi inaelezea mzunguko, kasi ya injini inapimwa kwa mapinduzi kwa dakika (RPM). Injini zinaweza kutambulishwa kama kasi ya chini, kasi ya kati au kasi, lakini maneno haya daima yanahusiana na hutegemea aina ya injini iliyoelezwa. Kwa kawaida, injini za dizeli hufanya kazi kwa kasi ya chini (~ 1500-2000 RPM kwa dizeli ya magari) ikilinganishwa na injini ya petroli (~ 2200-3400 RPM kwa injini ya petroli ya magari). Motors umeme na turboshafts zina uwezo wa kasi sana (~ 10,000 RPM au zaidi), kwa ujumla huzuiwa tu na moduli kubwa na maisha ya huduma yenye lengo la sehemu ambazo hufanya rotor, ambayo lazima iwe na nguvu ya centrifugal .

Kusubiri

Hukumu ni nguvu inayotokana na ushirikiano kati ya raia mbili ambao hufanya nguvu sawa lakini kinyume kwa kila mmoja kwa sababu ya kasi yao. Nguvu F inaweza kupimwa ama katika vifungo vipya (N, vitengo vya SI) au kwa pounds-thrust (lb f , vitengo vya kifalme).

Torque

Torque ni nguvu inayotumiwa kwenye lever ya kinadharia inayounganishwa na shimoni la pato la injini. Hii imeelezwa na formula:

ambapo r ni urefu wa lever, F ni nguvu kutumika juu yake, na r × F ni bidhaa vector msalaba . Mto hupimwa kawaida ama katika mita za Newton (N · m, vitengo vya SI) au kwa paundi ya miguu (ft · lb, vitengo vya kifalme).

Power

Nguvu ni kiasi cha kazi kinachofanyika, au nishati zinazozalishwa, kwa kitengo cha muda. Hii imeelezwa na formula:

Kwa maandamano ya haraka, inaweza kuonyeshwa kwamba:

Fomu hii yenye nguvu na kasi ya mstari inaweza kutumika kwa usawa kwa injini zote mbili zinazozalisha injini na injini zinazoendelea wakati.

Wakati wa kuzingatia injini za uendeshaji, kawaida tu nguvu ghafi ya mtiririko wa misa ya msingi huchukuliwa, na kusababisha injini hizo zinazo na 'nguvu' zao zilipimwa katika sehemu yoyote iliyojadiliwa hapo juu kwa nguvu.

Ikiwa injini katika swali inazalisha nguvu zake kwenye shimoni, basi:

.

Hii ndio sababu injini yoyote inayozalisha nguvu zake kwenye shimoni inayozunguka kwa kawaida inachukuliwa, pamoja na nguvu zake zilizopimwa, kasi ya mzunguko ambayo ilipimwa nguvu imetengenezwa.

Ufanisi

Kulingana na aina ya injini iliyoajiriwa, viwango tofauti vya ufanisi hupatikana.

Kwa injini za joto, ufanisi hauwezi kuwa mkubwa zaidi kuliko ufanisi wa Carnot .

Sauti za sauti

Katika kesi ya viwango vya sauti, operesheni ya injini ni ya athari kubwa kwa heshima na vyanzo vya simu kama vile magari na malori. Sauti ya injini ni sehemu kubwa sana ya kelele ya simu ya simu kwa magari yanayotumika kwa kasi ya chini, ambapo kelele ya aerodynamic na tairi ni ndogo sana. [23] Kwa ujumla, petroli (petroli) na injini za dizeli hutoa kelele kidogo kuliko turboshafts ya pato sawa nguvu; motors umeme mara nyingi hutoa kelele kidogo kuliko sawa mafuta mafuta-powered sawa. Mitambo ya kutekeleza, kama vile turbofans, turbojets na makombora hutoa kelele nyingi kwa sababu njia yao ya kuzalisha ni moja kwa moja kuhusiana na uzalishaji wa sauti. Mbinu mbalimbali zimepangwa ili kupunguza kelele. Mitambo na injini ya dizeli zinakabiliwa na mufflers (silencers); mara nyingi huwa na mashabiki wa nje (teknolojia inayoitwa high-bypass teknolojia) ili kupunguza uwiano wa kutolea nje, moto wa kutosha wa turboshaft jumuishi katika mkondo wa kutolea nje, na hushkits huwepo kwa watu wazima, wa chini-bypass turbofans. Hakuna mbinu zilizojulikana zilizopo ili kupunguza pato la kelele la makombora bila kupunguza kupunguzwa.

Injini kwa matumizi

Aina maalumu za injini ni pamoja na:

  • Ndege ya ndege
  • Injini ya magari
  • Mfano wa injini
  • Mpira wa pikipiki
  • Majini ya propulsion injini kama vile Outboard motor
  • Njia isiyo ya barabara ni neno linalotumiwa kufafanua injini zisizotumiwa na magari kwenye barabara.
  • Injini ya locomotive injini
  • Mitambo ya injini ya Spacecraft kama injini ya Rocket
  • Mitambo ya traction

Angalia pia

  • Muda wa teknolojia ya magari na injini
  • Muda wa teknolojia ya injini ya joto
  • Magari ya umeme
  • Injini ya baridi
  • Multifuel
  • Petroli injini
  • Hesselman injini
  • HCCI injini
  • Moto wa injini ya bulbu
  • IRIS injini
  • Mimara ya injini ya hali
  • Injini ya uendeshaji wa injini
  • Kubadilisha injini
  • Injini ya majibu

Vidokezo

  1. ^ "Motor" . Dictionary.reference.com . Retrieved 2011-05-09 . a person or thing that imparts motion, esp. a contrivance, as a steam engine, that receives and modifies energy from some source in order to utilize it in driving machinery.
  2. ^ Dictionary.com: (World heritage) "3. any device that converts another form of energy into mechanical energy so as to produce motion"
  3. ^ "Engine" . Collins English Dictionary . Retrieved 2012-09-03 .
  4. ^ "Engine", McGraw-Hill Concise Encyclopedia of Science and Technology , Third Edition, Sybil P. Parker, ed. McGraw-Hill, Inc., 1994, p. 714.
  5. ^ "Prime mover", McGraw-Hill Concise Encyclopedia of Science and Technology , Third Edition, Sybil P. Parker, ed. McGraw-Hill, Inc., 1994, p. 1498.
  6. ^ Press, AIP, Associated (2007). Stylebook and Briefing on Media Law (42nd ed.). New York: Basic Books. p. 84. ISBN 978-0-465-00489-8 .
  7. ^ Hassan, Ahmad Y. Transmission Of Islamic Engineering . Transfer Of Islamic Technology To The West, Part II . Archived from the original on 2008-02-18.
  8. ^ Hassan, Ahmad Y. (1976). Taqi al-Din and Arabic Mechanical Engineering , p. 34-35. Institute for the History of Arabic Science, University of Aleppo .
  9. ^ "University of Rochester, NY, ''The growth of the steam engine'' online history resource, chapter one" . History.rochester.edu. Archived from the original on 2012-02-04 . Retrieved 2010-02-03 .
  10. ^ " Power plant engineering ". P. K. Nag (2002). Tata McGraw-Hill . p.432. ISBN 0-07-043599-5
  11. ^ "La documentazione essenziale per l'attribuzione della scoperta" . A later request was presented to the Patent Office of the Reign of Piedmont, under No. 700 of Volume VII of that Office. The text of this patent request is not available, only a photo of the table containing a drawing of the engine. This may have been either a new patent or an extension of a patent granted three days earlier, on 30 December 1857, at Turin.
  12. ^ Victor Albert Walter Hillier, Peter Coombes - Hillier's Fundamentals of Motor Vehicle Technology, Book 1 Nelson Thornes, 2004 ISBN 0748780823 [Retrieved 2016-06-16]
  13. ^ a b Harrison, Roy M. (2001), Pollution: Causes, Effects and Control (4th ed.), Royal Society of Chemistry , ISBN 9780854046218
  14. ^ Proctor II, Charles Lafayette. "Internal Combustion engines" . Encyclopædia Britannica Online . Retrieved 2011-05-09 .
  15. ^ "Internal combustion engine" . Answers.com . Retrieved 2011-05-09 .
  16. ^ "Columbia encyclopedia: Internal combustion engine" . Inventors.about.com. Archived from the original on 2012-07-21 . Retrieved 2011-05-09 .
  17. ^ "Internal-combustion engine" . Infoplease.com. 2007 . Retrieved 2011-05-09 .
  18. ^ "External combustion" . Merriam-Webster Online Dictionary. 2010-08-13 . Retrieved 2011-05-09 .
  19. ^ Paul Degobert, Society of Automotive Engineers (1995), Automobiles and Pollution
  20. ^ Emam, Mahmoud (2013). Experimental Investigations on a Standing-Wave Thermoacoustic Engine, M.Sc. Thesis, . Egypt: Cairo University . Retrieved 2013-09-26 .
  21. ^ "Motors". American Council for an Energy-Efficient Economy. http://www.aceee.org/topics/motors
  22. ^ "Howstuffworks "Engineering " " . Reference.howstuffworks.com. 2006-01-29. Archived from the original on 2009-08-21 . Retrieved 2011-05-09 .
  23. ^ Hogan, C. Michael (September 1973). "Analysis of Highway Noise" . Journal of Water, Air, and Soil Pollution . Springer Verlag. 2 (3): 387–392. ISSN 0049-6979 . Retrieved 2011-05-09 .

Marejeleo

Viungo vya nje