Хөдөлгүүр гэдэг нь эрчим хүчний нэг хэлбэрийг механик энерги болгон хувиргах, төрөл бүрийн төхөөрөмж, тээврийн хэрэгсэл, үйлдвэрлэлийн процессыг ажиллуулах зориулалттай цогц машин юм. Үндсэндээ хөдөлгүүр нь хүний асар их хүчин чармайлт шаарддаг эсвэл огт боломжгүй ажлуудыг машинуудад гүйцэтгэх боломжийг олгодог.
Хэд хэдэн төрлийн хөдөлгүүрүүд байдаг бөгөөд тус бүр нь өвөрмөц онцлог, хэрэглээтэй байдаг. Хамгийн түгээмэл нь:
Бүх хөдөлгүүрүүд нь төрлөөс үл хамааран эрчим хүчийг хувиргах үндсэн зарчмаар ажилладаг. Уг процесс нь гурван үндсэн үе шатыг агуулна.
Хөдөлгүүрийн үр ашиг нь гаралтын ажил болон оролтын энергийн харьцаагаар илэрхийлэгддэг чухал хүчин зүйл бөгөөд ихэвчлэн хувиар илэрхийлэгддэг. Математикийн хувьд үр ашгийг ( \(\eta\) ) тэгшитгэлээр дүрсэлж болно.
\( \eta = \left(\frac{\textrm{Ашигтай ажлын үр дүн}}{\textrm{Нийт эрчим хүчний оролт}}\right) \times 100 \% \)Ямар ч хөдөлгүүр эрчим хүчний алдагдлын улмаас (ялангуяа дулаан) 100% үр ашигтай байдаггүй ч технологийн дэвшил нь хөдөлгүүрийн үр ашиг, ажиллагааг сайжруулсаар байна.
Дотоод шаталтат хөдөлгүүр (ICE) нь хүн төрөлхтний түүхэн дэх чухал шинэ бүтээл бөгөөд тээвэр, хөдөө аж ахуй, барилгын салбарт ашигладаг ихэнх машин, машиныг тэжээдэг. Нийтлэг хувилбар болох дөрвөн шатлалт хөдөлгүүрт анхаарлаа хандуулж, түүний ашиглалтын талаар дэлгэрэнгүй авч үзье.
Дараа нь мөчлөг давтагдаж, хөдөлгүүрийн тахир голыг хөдөлгөж, поршений шугаман хөдөлгөөнийг тээврийн хэрэгсэлд шаардлагатай эргэлтийн хөдөлгөөнд шилжүүлдэг. Энэ үйл явц нь онолын хувьд энгийн боловч нарийн төвөгтэй термодинамик харилцан үйлчлэлийг хамардаг бөгөөд энэ нь хөдөлгүүрийн дизайнд нарийн инженерчлэлийн ач холбогдлыг онцолж өгдөг.
Цахилгаан хөдөлгүүр буюу цахилгаан мотор нь тогтвортой тээвэр, эрчим хүчний шийдлүүдэд чухал ач холбогдолтой хөдөлгүүрийн технологийн хүрээг тэлэх хүрээг төлөөлдөг. Тэдгээр нь цахилгаан соронзон индукцийн зарчмаар ажилладаг бөгөөд утас ороомогоор дамжин өнгөрөх цахилгаан гүйдэл нь соронзон орон үүсгэдэг. Соронзон орон ба мотор дахь байнгын соронзуудын хоорондын энэхүү харилцан үйлчлэл нь хүчийг үүсгэж, роторыг (ингэснээр моторын голыг) эргүүлэхэд хүргэдэг.
Тэд шаталтанд тулгуурладаггүй тул цахилгаан хөдөлгүүрүүд нь илүү үр ашигтай бөгөөд шууд утаа ялгаруулдаггүй тул сэргээгдэх эрчим хүчний стратегийн тулгын чулуу болдог. Эдгээрийг гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэл, цахилгаан машин, үйлдвэрлэлийн машин зэрэг бүх зүйлд ашигладаг.
Бүрэн хэмжээний хөдөлгүүртэй туршилт хийхэд ихээхэн нөөц, ур чадвар шаардагддаг ч энгийн туршилтууд нь хөдөлгүүрийн ажиллагааны зарчмуудыг харуулж чадна. Жишээлбэл, жижиг цахилгаан мотор бүтээх нь цахилгаан соронзон хүч, хөдөлгөөний үндсийг харуулж, батарей, зэс утас, соронз зэрэг өдөр тутмын эд зүйлсийг ашиглаж болно. Үүний нэгэн адил уурын хөдөлгүүрийн загвар бүтээх нь гаднах шаталт ба механик ажлын тухай ойлголтыг тодруулж чадна.
Хөдөлгүүрүүд нь янз бүрийн хэлбэрээрээ зөвхөн машинуудын зүрх биш юм; Тэд бол хүн төрөлхтний оюун ухааны бүтээлүүд бөгөөд түүх болон орчин үеийн ертөнцийг тодорхойлж байдаг. Хөдөлгүүр хэрхэн ажилладаг, тэдгээрийн төрөл, үйл ажиллагааны зарчмуудыг ойлгох нь зөвхөн механик төдийгүй эрчим хүч, термодинамик, хүрээлэн буй орчны шинжлэх ухааныг ойлгох боломжийг олгодог. Технологи хөгжихийн хэрээр хөдөлгүүрүүд үргэлжлүүлэн хөгжиж, хуучин сорилтод шинэ шийдлүүдийг санал болгож, инновацийг хөдөлгөж, ирээдүйд хүрэх аялалд түлхэц өгөх болно.
