Back to the topics list

dvigatel

Dvigatellarni tushunish: Mashinalarning yuragi

Dvigatel - bu energiyaning bir turini mexanik energiyaga aylantirish uchun mo'ljallangan, turli qurilmalar, transport vositalari va sanoat jarayonlarini quvvatlantirish uchun mo'ljallangan murakkab mashina. Asosan, dvigatel mashinalarga insonning katta kuchini talab qiladigan yoki umuman imkonsiz bo'lgan vazifalarni bajarishga imkon beradi.

Dvigatellar turlari

Dvigatellarning bir nechta turlari mavjud, ularning har biri o'ziga xos xususiyatlarga va ilovalarga ega. Eng keng tarqalganlarga quyidagilar kiradi:

• Ichki yonish dvigatellari (ICE): Bu dvigatellar yoqilg'ini dvigatelning o'zida, odatda yonish kamerasida yoqadi. Yonish natijasida kengayadigan gazlar pistonlarni itarib, ularni yuqoriga va pastga siljitadi va kimyoviy energiyani mexanik energiyaga aylantiradi. Avtomobillar, mototsikllar va kichik samolyotlar odatda bu dvigatellardan foydalanadilar.
• Tashqi yonish dvigatellari: ICE dan farqli o'laroq, bu dvigatellar bug 'yoki boshqa ishlaydigan vositani ishlab chiqarish uchun dvigateldan tashqarida yoqilg'ini yoqadi. Sanoat inqilobini qo'llab-quvvatlagan bug 'dvigateli ko'mirning yonishi mexanik ishlarni boshqaradigan bug' hosil qiladigan eng yaxshi misoldir.
• Elektr dvigatellari: Elektr dvigatellari sifatida ham tanilgan bu dvigatellar elektr energiyasini mexanik energiyaga aylantiradi. Ular avtomobillar, poezdlar va qayta tiklanadigan energiya texnologiyalarida tobora ko'proq foydalanilmoqda. Elektr dvigatellari o'zlarining samaradorligi va atrof-muhitga foydalari bilan mashhur, chunki ular to'g'ridan-to'g'ri chiqindilarni chiqarmaydi.

Dvigatellar qanday ishlaydi: asosiy printsip

Barcha dvigatellar, turidan qat'i nazar, energiyani aylantirishning asosiy printsipi asosida ishlaydi. Jarayon uchta asosiy bosqichni o'z ichiga oladi:

1. Energiya kiritish: Dvigatel energiyani yonilg'idagi kimyoviy energiya yoki batareyadan elektr energiyasi kabi ba'zi shakllarda oladi.
2. Energiyani aylantirish: Dvigatel turli mexanizmlar orqali kirish energiyasini mexanik energiyaga aylantiradi. Bu ICEda yonish yoki elektr motoridagi magnit induksiya kabi jarayonlarni o'z ichiga oladi.
3. Ish natijasi: ishlab chiqarilgan mexanik energiya g'ildiraklarni aylantirish, pervanellarni haydash yoki mexanizmlarni boshqarish kabi ishlarni bajarish uchun ishlatiladi.

Dvigatelning samaradorligi juda muhim jihat bo'lib, chiqish ishining kirish energiyasiga nisbati bilan ifodalanadi, odatda foiz sifatida ifodalanadi. Matematik nuqtai nazardan, samaradorlikni ( \(\eta\) ) tenglama bilan tasvirlash mumkin:

Hech qanday dvigatel energiya yo'qotishlari (birinchi navbatda issiqlik sifatida) tufayli 100% samarali bo'lmasa-da, texnologiyadagi yutuqlar dvigatel samaradorligi va ish faoliyatini yaxshilashda davom etmoqda.

Ichki yonuv dvigateli: yaqinroq qarash

Ichki yonuv dvigateli (ICE) insoniyat tarixidagi muhim ixtiro bo'lib, transport, qishloq xo'jaligi va qurilishda ishlatiladigan ko'plab transport vositalari va mashinalarni quvvatlantiradi. Keling, keng tarqalgan variant bo'lgan to'rt taktli dvigatelga e'tibor qaratib, uning ishlashini ko'rib chiqaylik.

• Qabul qilish zarbasi: piston pastga siljiydi va havo (va odatda yoqilg'i) tortadigan vakuum hosil qiladi. Bu jarayon assimilyatsiya klapanining ochilishi bilan boshlanadi.
• Siqish zarbasi: Ikkala klapan yopilganda, piston yuqoriga ko'tarilib, havo-yonilg'i aralashmasini siqib chiqaradi, bu uning potentsial energiyasini oshiradi. Ushbu bosqich yonish jarayonining samaradorligini oshirish uchun juda muhimdir.
• Quvvat zarbasi: Siqish zarbasining yuqori qismida sham siqilgan havo-yonilg'i aralashmasini yoqadi va portlashni keltirib chiqaradi. Bu yoqilg'ining kimyoviy energiyasini mexanik ishga aylantirib, pistonni majbur qiladi.
• Egzoz zarbasi: Yakuniy zarbada piston yana yuqoriga ko'tariladi, bu safar yonish gazlarini silindrdan ochiq egzoz valfi orqali itarib yuboradi.

Keyin tsikl takrorlanib, dvigatelning krank milini boshqaradi va pistonning chiziqli harakatini avtomobilni quvvatlantirish uchun zarur bo'lgan aylanish harakatiga aylantiradi. Bu jarayon, nazariy jihatdan sodda bo'lsa-da, murakkab termodinamik o'zaro ta'sirlarni o'z ichiga oladi va dvigatel dizaynida aniq muhandislik muhimligini ta'kidlaydi.

Elektr dvigatellari: quvvat kelajagi

Elektr dvigatellari yoki elektr dvigatellari barqaror transport va energiya echimlari uchun muhim bo'lgan dvigatel texnologiyasida kengayib borayotgan chegarani ifodalaydi. Ular elektromagnit induksiya printsipi asosida ishlaydi, bu erda simli bobin orqali elektr toki magnit maydon hosil qiladi. Magnit maydon va dvigateldagi doimiy magnitlar o'rtasidagi bu o'zaro ta'sir kuch hosil qiladi, bu esa rotorning (va shunday qilib, vosita milining) aylanishiga olib keladi.

Yonishga tayanmasliklari sababli, elektr dvigatellari samaraliroq va to'g'ridan-to'g'ri nol chiqindilarni ishlab chiqaradi, bu ularni qayta tiklanadigan energiya strategiyalarining asosiga aylantiradi. Ular maishiy texnikadan tortib elektr transport vositalari va sanoat mashinalarigacha hamma narsada qo'llaniladi.

Dvigatellar bilan tajriba

To'liq hajmli dvigatellar bilan tajriba o'tkazish katta resurslar va tajribani talab qilsa-da, oddiy tajribalar dvigatelning ishlash tamoyillarini ko'rsatishi mumkin. Misol uchun, kichik elektr motorini qurish batareya, mis sim va magnit kabi kundalik buyumlardan foydalangan holda elektromagnit kuch va harakat asoslarini namoyish qilishi mumkin. Xuddi shunday, bug 'dvigatelining namunasini qurish tashqi yonish va mexanik ish tushunchalarini yoritishi mumkin.

Xulosa

Dvigatellar o'zlarining turli shakllarida mashinalarning yuragi emas; ular tarix va zamonaviy dunyoni shakllantirgan inson zukkoligining asarlaridir. Dvigatellar qanday ishlashini, ularning turlarini va ishlash tamoyillarini tushunish nafaqat mexanika, balki energiya, termodinamika va atrof-muhit fanlari haqida ham tushuncha beradi. Texnologiyaning rivojlanishi bilan dvigatellar eski muammolarga yangi yechimlarni taklif qilish, innovatsiyalarni rivojlantirish va kelajakka sayohatni kuchaytirishda davom etadi.