Ang makina ay isang kumplikadong makina na idinisenyo upang i-convert ang isang anyo ng enerhiya sa mekanikal na enerhiya, na nagpapagana ng iba't ibang kagamitan, sasakyan, at prosesong pang-industriya. Sa kaibuturan nito, binibigyang-daan ng makina ang mga makina na magsagawa ng mga gawain na kung hindi man ay mangangailangan ng napakalaking pagsisikap ng tao o ganap na imposible.
Mayroong ilang mga uri ng mga makina, bawat isa ay may mga natatanging tampok at application. Ang pinakakaraniwan ay kinabibilangan ng:
Ang lahat ng mga makina, anuman ang uri, ay gumagana sa pangunahing prinsipyo ng pag-convert ng enerhiya. Ang proseso ay nagsasangkot ng tatlong pangunahing hakbang:
Ang kahusayan ng isang makina ay isang kritikal na aspeto, na kinakatawan ng ratio ng output work sa input energy, na karaniwang ipinahayag bilang isang porsyento. Sa mga termino sa matematika, ang kahusayan ( \(\eta\) ) ay maaaring ilarawan ng equation:
\( \eta = \left(\frac{\textrm{Kapaki-pakinabang na Output sa Trabaho}}{\textrm{Kabuuang Input ng Enerhiya}}\right) \times 100 \% \)Bagama't walang engine na 100% mahusay dahil sa pagkawala ng enerhiya (pangunahin bilang init), ang mga pag-unlad sa teknolohiya ay patuloy na nagpapahusay sa kahusayan at pagganap ng engine.
Ang internal combustion engine (ICE) ay isang mahalagang imbensyon sa kasaysayan ng tao, na nagpapagana sa karamihan ng mga sasakyan at makina na ginagamit sa transportasyon, agrikultura, at konstruksyon. Suriin natin ang operasyon nito, na tumutuon sa four-stroke engine, isang karaniwang variant.
Pagkatapos ay umuulit ang cycle, na nagtutulak sa crankshaft ng makina, na isinasalin ang linear motion ng piston sa rotational motion na kinakailangan para mapagana ang isang sasakyan. Ang prosesong ito, bagama't simple sa teorya, ay nagsasangkot ng mga kumplikadong thermodynamic na interaksyon, na nagbibigay-diin sa kahalagahan ng precision engineering sa disenyo ng makina.
Ang mga de-koryenteng makina, o mga de-koryenteng motor, ay kumakatawan sa isang lumalawak na hangganan sa teknolohiya ng makina, mahalaga para sa napapanatiling transportasyon at mga solusyon sa enerhiya. Gumagana sila sa prinsipyo ng electromagnetic induction, kung saan ang isang electric current sa pamamagitan ng wire coil ay bumubuo ng magnetic field. Ang pakikipag-ugnayan na ito sa pagitan ng magnetic field at ng mga permanenteng magnet sa motor ay bumubuo ng puwersa, na nagiging sanhi ng pag-ikot ng rotor (at sa gayon, ang motor shaft).
Dahil hindi sila umaasa sa pagkasunog, ang mga de-koryenteng makina ay mas mahusay at gumagawa ng mga zero na direktang emisyon, na ginagawa silang pundasyon ng mga diskarte sa nababagong enerhiya. Ginagamit ang mga ito sa lahat mula sa mga gamit sa bahay hanggang sa mga de-kuryenteng sasakyan at makinarya sa industriya.
Habang ang pag-eksperimento sa mga full-scale na makina ay nangangailangan ng makabuluhang mapagkukunan at kadalubhasaan, ang mga simpleng eksperimento ay maaaring maglarawan ng mga prinsipyo sa likod ng pagpapatakbo ng engine. Halimbawa, ang paggawa ng isang maliit na de-koryenteng motor ay maaaring magpakita ng mga pangunahing kaalaman sa electromagnetic na puwersa at paggalaw, gamit ang mga pang-araw-araw na bagay tulad ng isang baterya, tansong kawad, at mga magnet. Katulad nito, ang pagbuo ng isang modelo ng steam engine ay maaaring magpaliwanag ng mga konsepto ng panlabas na pagkasunog at mekanikal na gawain.
Ang mga makina, sa kanilang iba't ibang anyo, ay higit pa sa puso ng mga makina; sila ay mga artefact ng katalinuhan ng tao, na humuhubog sa takbo ng kasaysayan at modernong mundo. Ang pag-unawa sa kung paano gumagana ang mga makina, ang kanilang mga uri, at ang kanilang mga prinsipyo sa pagpapatakbo ay nagbibigay ng insight sa hindi lamang sa mekanika kundi pati na rin sa enerhiya, thermodynamics, at environmental science. Habang umuunlad ang teknolohiya, patuloy na uunlad ang mga makina, na nag-aalok ng mga bagong solusyon sa mga lumang hamon, nagtutulak ng pagbabago, at nagpapagana sa paglalakbay sa hinaharap.
