A expansão térmica de gases é usada em muitos dispositivos hoje. São motores turbojato, motores diesel e carburadores… A unidade térmica pode ser de dois tipos:
- motor de combustão externa;
- ICE (motor de combustão interna).
Vamos considerar o dispositivo do segundo tipo em detalhes.
Características gerais
A maioria dos carros hoje são equipados com tais dispositivos, onde o princípio do motor de combustão interna é liberar calor e convertê-lo em trabalho mecânico. Este processo é realizado em cilindros.
As opções mais econômicas são os motores de pistão e combinados. Eles podem ser usados por um longo tempo e são relativamente pequenos em tamanho e peso. Mas a desvantagem neles é o movimento do pistão, que ocorre de forma recíproca com a participação de um mecanismo de manivela, o que, por um lado, dificulta o trabalho e, por outro, é um limitador no aumento a velocidade. Este último é mais perceptível com grandes dimensões do motor.
A criação, desenvolvimento e, em geral, o funcionamento de um motor de combustão interna, é claro, são baseados no efeito da expansão térmica, comem que gases aquecidos realizam trabalho útil. Como resultado da combustão, a pressão no cilindro aumenta drasticamente e o pistão se move. Este é o princípio da ação da força, que realiza a expansão térmica, que é utilizada em motores de combustão interna e outras tecnologias.
Para que a energia mecânica utilizável seja produzida continuamente, a câmara de combustão deve ser reabastecida com uma mistura ar-combustível, devido à qual o pistão aciona o virabrequim e este aciona as rodas.
A maioria dos carros hoje são quatro tempos, e a energia neles é quase completamente convertida em energia útil.
Um pouco de história
O primeiro mecanismo deste tipo foi criado em 1860 por um engenheiro francês, e dois anos depois, seu compatriota propôs o uso de um ciclo de quatro tempos, onde o funcionamento de um motor de combustão interna incluía os processos de sucção, compressão, combustão e expansão, bem como exaustão.
Em 1878, um físico alemão inventou o primeiro motor de quatro tempos com uma eficiência de até 22%, que superava em muito o desempenho de todos os antecessores.
Tal motor começou a se difundir em várias esferas da vida. Hoje é usado em automóveis, máquinas agrícolas, navios, locomotivas a diesel, aeronaves, usinas de energia e assim por diante.
Prós e contras
O sucesso se deve principalmente às características práticas doeconomia, compacidade e boa adaptabilidade. Além disso, o motor pode dar partida nas condições mais normais, após o que acelera rapidamente e atinge a carga total. Para veículos, uma característica como um torque de frenagem significativo é importante.
ICE (motor) é capaz de funcionar com diferentes tipos de combustível, desde gasolina até óleo combustível.
No entanto, esses motores também apresentam várias desvantagens, entre as quais a potência limitada, alto ruído, rotação muito frequente do virabrequim na partida, incapacidade de conexão com as rodas motrizes, toxicidade, movimentos alternativos do pistão.
Caso
O corpo é um design clássico, composto por um bloco de cilindros, sua cabeça e, no caso, uma parte inferior do cárter dividida e um quadro fundamental com tampas. Há também um design monobloco. Essa diversidade, é claro, implica uma abordagem diferente para o reparo.
Os elementos da carcaça do motor são a base onde as peças do mecanismo de sincronização e manivela, sistemas de refrigeração, fonte de alimentação, lubrificação e assim por diante são fixadas.
Classificação
O motor de combustão interna (ICE) mais utilizado, em que o processo ocorre nos próprios cilindros. Mas os motores podem ser classificados de acordo com vários outros critérios.
De acordo com o ciclo de trabalho são:
- dois tempos;
- quatro tempos.
De acordo com a forma como a mistura é formada no motor de combustão interna, o motor é:
- com externoformação (gás e carburador);
- motor com formação de mistura interna (diesel).
Por método de resfriamento:
- com líquido;
- com ar.
Por cilindros:
- cilindro único;
- dois cilindros;
- multicilindro.
Pela localização:
- linha (vertical ou oblíqua);
- formato em V.
Ao encher o cilindro com ar:
- naturalmente aspirado;
- sobrecarregado.
De acordo com a frequência de rotação do motor de combustão interna (motor) acontece:
- movimento lento;
- frequência aumentada;
- movimento rápido.
Por combustível usado:
- multicombustível;
- gás;
- diesel;
- gasolina.
Por taxa de compressão:
- alta;
- baixo.
Para propósito:
- autotrator;
- aviação;
- estacionário;
- navio e assim por diante.
Potência
A potência das unidades de automóveis é geralmente calculada em cavalos de potência. Este termo foi introduzido no final do século XVIII por um inventor inglês que seguia cavalos puxando cestos de carvão das minas. Medindo o peso da carga e a altura à qual ela é elevada, D. Watt calculou quanto carvão um cavalo pode puxar em um minuto de uma certa profundidade. Posteriormente, esta unidade foi chamada pelo conhecido termo "cavalo de força". Depois, em 1960, houveadotou o Sistema Internacional de Unidades (SI), h.p. tornou-se uma unidade auxiliar, que é igual a 736 W.
