Un motore è una macchina progettata per convertire una o più forme di energia in energia meccanica. I motori termici meccanici convertono il calore in lavoro attraverso vari processi termodinamici. I motori, come quelli utilizzati per far funzionare i veicoli, possono funzionare con una varietà di combustibili diversi, in particolare benzina e diesel nel caso delle automobili.
Il motore a combustione interna è forse l'esempio più comune di motore termico chimico, in cui il calore della combustione del carburante provoca una rapida pressurizzazione dei prodotti gassosi della combustione nella camera di combustione, provocandone l'espansione e l'azionamento di un pistone, che fa girare un albero a gomiti .
A differenza dei motori a combustione interna, un motore a reazione (come un motore a reazione) produce spinta espellendo la massa di reazione, in conformità con la terza legge del moto di Newton.
Oltre ai motori termici, i motori elettrici convertono l'energia elettrica in movimento meccanico, i motori pneumatici utilizzano aria compressa e i motori a orologeria nei giocattoli a carica utilizzano energia elastica. Nei sistemi biologici, i motori molecolari, come la miosina nei muscoli, utilizzano l'energia chimica per creare forze e, infine, movimento.
Le fonti di energia disponibili includono l'energia potenziale, l'energia termica, l'energia chimica, il potenziale elettrico e l'energia nucleare. Molti di questi processi generano calore come forma di energia intermedia, quindi i motori termici hanno un'importanza speciale.
Alcuni processi naturali, come le celle di convezione atmosferica, convertono il calore ambientale in movimento. L'energia meccanica è di particolare importanza nei trasporti, ma svolge anche un ruolo in molti processi industriali come il taglio, la macinazione, la frantumazione e la miscelazione.
Probabilmente il modo più intuitivo per distinguerli è il tipo di energia che ciascun motore utilizza per la potenza.
Un motore termico è un sistema che converte il calore in energia meccanica, che può quindi essere utilizzata per eseguire lavori meccanici. Lo fa portando una sostanza di lavoro da una temperatura di stato più alta a una temperatura di stato più bassa.
Una fonte di calore genera energia termica che porta la sostanza in lavorazione ad uno stato di alta temperatura. La sostanza di lavoro genera lavoro nel corpo di lavoro del motore mentre trasferisce calore al dissipatore più freddo fino a raggiungere uno stato di bassa temperatura.
Durante questo processo, parte dell'energia termica viene convertita in lavoro sfruttando le proprietà della sostanza di lavoro. La sostanza di lavoro può essere qualsiasi sistema con una capacità termica diversa da zero, ma di solito è un gas o un liquido. Durante questo processo, parte del calore viene normalmente disperso nell'ambiente circostante e non viene convertito in lavoro. Inoltre, una parte dell'energia è inutilizzabile a causa dell'attrito e della resistenza.
In generale, un motore converte l'energia in lavoro meccanico. I motori termici si distinguono dagli altri tipi di motori per il fatto che la loro efficienza è fondamentalmente limitata dal teorema di Carnot.
Esistono principalmente due tipi di motori termici:motori a combustione esterna e motori a combustione interna.
Il motore a combustione interna è un motore in cui la combustione del carburante avviene in uno spazio ristretto chiamato camera di combustione. Questa reazione esotermica di un combustibile con un ossidante crea gas ad alta temperatura e pressione, che possono espandersi.
La caratteristica distintiva di un motore a combustione interna è che il lavoro utile è svolto dai gas caldi in espansione che agiscono direttamente per provocare il movimento, ad esempio agendo su pistoni, rotori, o anche premendo e muovendo l'intero motore stesso.
Ciò contrasta con i motori a combustione esterna, come i motori a vapore, che utilizzano il processo di combustione per riscaldare un fluido di lavoro separato, tipicamente acqua o vapore, che poi, a sua volta, funziona, ad esempio premendo su un pistone azionato dal vapore.
Il termine motore a combustione interna (ICE) è quasi sempre usato per riferirsi specificamente a motori alternativi, motori Wankel e modelli simili in cui la combustione è intermittente. Tuttavia, anche i motori a combustione continua, come i motori a reazione, la maggior parte dei razzi e molte turbine a gas sono motori a combustione interna.
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Un motore a combustione esterna (motore EC) è un motore termico in cui un fluido di lavoro interno viene riscaldato dalla combustione di una fonte esterna, attraverso la parete del motore o uno scambiatore di calore. Il fluido poi, espandendosi ed agendo sul meccanismo del motore produce moto e lavoro utilizzabile. Il fluido viene quindi raffreddato, compresso e riutilizzato (ciclo chiuso) o (meno comunemente) scaricato e il fluido freddo viene aspirato (motore pneumatico a ciclo aperto).
"Combustione" si riferisce alla combustione di combustibile con un ossidante, per fornire calore. Motori di configurazione e funzionamento simili (o addirittura identici) possono utilizzare una fornitura di calore da altre fonti come reazioni nucleari, solari, geotermiche o esotermiche che non comportano combustione; ma non sono quindi strettamente classificati come motori a combustione esterna, ma come motori termici esterni.
Il fluido di lavoro può essere gas come in un motore Stirling o vapore come in un motore a vapore o un liquido organico come n-pentano in un ciclo Rankine organico. Il fluido può essere di qualsiasi composizione; il gas è di gran lunga il più comune, sebbene a volte venga utilizzato anche liquido monofase. Nel caso della macchina a vapore, il fluido cambia fase da liquido a gassoso.
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I motori a combustione ad aria compressa sono motori a combustione che utilizzano l'ossigeno nell'aria atmosferica per ossidare ("bruciare") il carburante, invece di trasportare un ossidante, come in un razzo. In teoria, questo dovrebbe comportare un impulso specifico migliore rispetto ai motori a razzo.
Un flusso d'aria continuo scorre attraverso il motore che respira aria. Quest'aria viene compressa, miscelata con carburante, accesa ed espulsa come gas di scarico.
Esempi
I tipici motori a respirazione d'aria includono:
Questi tipi di motori, noti come motori a reazione, generano spinta espellendo massa reazionaria. Il principio di base di un motore reazionario è la Terza Legge di Newton, in pratica se si soffia qualcosa con una forza sufficiente attraverso l'estremità posteriore del motore, spingerà l'estremità anteriore in avanti. E i motori a reazione sono davvero bravi a farlo.
Un motore a reazione è un motore o un motore che produce spinta espellendo la massa di reazione, in conformità con la terza legge del moto di Newton. Questa legge del moto è comunemente parafrasata come:"Per ogni forza d'azione c'è una forza di reazione uguale, ma opposta".
Gli esempi includono motori a reazione, motori a razzo, getti a pompa e varianti più insolite come propulsori ad effetto Hall, azionamenti ionici, driver di massa e propulsione nucleare a impulsi.
La scoperta del motore a reazione è stata attribuita all'inventore rumeno Alexandru Ciurcu e al giornalista francese Just Buisson.
Esistono tre tipi di motori elettrici classici:magnetici, piezoelettrici ed elettrostatici.
Il magnetico uno, come la batteria lì, è il più comunemente usato dei tre. Si basa sull'interazione tra un campo magnetico e un flusso elettrico per generare lavoro. Funziona secondo lo stesso principio utilizzato da una dinamo per generare elettricità, ma al contrario. In effetti, puoi generare un po' di energia elettrica se aziona a mano un motore elettrico-magnetico.
Per creare un motore magnetico, sono necessari dei magneti e un conduttore avvolto. Quando una corrente elettrica viene applicata all'avvolgimento, induce un campo magnetico che interagisce con il magnete per creare la rotazione.
È importante mantenere separati questi due elementi, quindi i motori elettrici hanno due componenti principali:lo statore, che è la parte esterna del motore e rimane immobile, un rotore che gira al suo interno.
I due sono separati da un traferro. Di solito, i magneti sono incorporati nello statore e il conduttore è avvolto attorno al rotore, ma i due sono intercambiabili. I motori magnetici sono inoltre dotati di un commutatore per spostare il flusso elettrico e modulare il campo magnetico indotto mentre il rotore gira per mantenere la rotazione.
Piezoelettrico gli azionamenti sono tipi di motori che sfruttano la proprietà di alcuni materiali di generare vibrazioni ultrasoniche quando sono soggetti a un flusso di elettricità per creare lavoro.
Elettrostatico i motori usano cariche simili per respingersi a vicenda e generare rotazione nel rotore. Poiché il primo utilizza materiali costosi e il secondo richiede tensioni relativamente elevate per funzionare, non sono comuni come le unità magnetiche.
I motori elettrici classici hanno l'efficienza energetica più alta di tutti i motori esistenti, convertendo fino al 90% dell'energia in lavoro.
Alcuni motori sono alimentati da energia potenziale o cinetica, ad esempio, alcune funicolari, aerei a gravità e nastri trasportatori a fune hanno utilizzato l'energia proveniente dall'acqua o dalle rocce in movimento e alcuni orologi hanno un peso che cade per gravità. Altre forme di energia potenziale includono gas compressi (come motori pneumatici), molle (motori meccanici) e elastici.
Le storiche macchine d'assedio militari includevano grandi catapulte, trabucchi e (in una certa misura) arieti alimentati da energia potenziale.
Un motore pneumatico è una macchina che converte l'energia potenziale sotto forma di aria compressa in lavoro meccanico. I motori pneumatici generalmente convertono l'aria compressa in lavoro meccanico attraverso un movimento lineare o rotatorio.
Il movimento lineare può provenire da un attuatore a membrana o pistone, mentre il movimento rotatorio è fornito da un motore pneumatico a palette o da un motore pneumatico a pistone. I motori pneumatici hanno riscontrato un ampio successo nell'industria degli utensili manuali e vengono fatti continui tentativi per espanderne l'uso all'industria dei trasporti. Tuttavia, i motori pneumatici devono superare le carenze di efficienza prima di essere visti come un'opzione praticabile nel settore dei trasporti.
Un motore idraulico trae la sua potenza da un liquido pressurizzato. Questo tipo di motore viene utilizzato per spostare carichi pesanti e azionare macchinari.
Alcune unità motorie possono avere più fonti di energia. Ad esempio, il motore elettrico di un veicolo elettrico ibrido plug-in potrebbe generare elettricità da una batteria o da combustibili fossili tramite un motore a combustione interna e un generatore.
Fondamentalmente, i motori termici sono di due tipi, e questi sono motori a combustione esterna e motori a combustione interna.
Esistono diversi tipi di motori a combustione interna (I.C.) e la loro classificazione dipende da varie basi.
L'I.C. i motori sono classificati sulla base di:
In base ai tipi di carburante utilizzati, il motore viene classificato come motore a benzina, motore diesel e motore a gas.
Sulla base di un ciclo di funzionamento, i tipi di motore sono:
Sulla base di un certo numero di colpi, i tipi di motori sono:
In base all'accensione, i motori sono classificati come:
An engine may be a single-cylinder engine or a multi-cylinder engine. In a single-cylinder engine, there is only one cylinder, whereas in a multi-cylinder engine there is more than one cylinder. The pistons of all the cylinders are connected to the common crankshaft. Therefore, types of engines may be:
On the basis of the arrangement of cylinders, the engines classification is:
According to the valve arrangement of the inlet and exhaust valve in various positions in the cylinder head or block, the automobile engines are classified into four categories. These arrangements are named ‘L’, ‘I’, ‘F’, and ‘T’. It is easy to remember the word ‘LIFT’ to recall the four-valve arrangement.
On the basis of types of cooling, the engines are classified as:
Air-cooled engines have fins to radiate heat into the surrounding air. The fins are made triangular in shape as they increase the cooling surface area. These fins are made of aluminum, which is a good conductor of heat.
Air-cooled engines run at higher temperatures because air is not a good conductor of heat. The air-cooled engines are generally used in motorcycles and scooters.
Water-cooled engines require the circulation of water. All automobile engines, which are water-cooled, are fitted with radiators. The radiator offers resistance to the flow of air through the passages in between the small diameter tubes carrying hot water. Therefore, an induced draught fan is provided at the back of the radiator. This fan creates the pressure difference required to get an increased flow of air.
Similarly, to get pressure difference and to overcome the resistance in the water flow at the jackets of the engine, a water pump is provided which draws water from the radiator and forces it into the water jacket of the engine.
Water is not allowed to rise to a higher temperature, as at higher temperatures scale formation takes place. Scale formation causes local heating due to poor cooling as scales are bad conductors of heat. Such local heating may lead to detonation, which may damage engine parts.
Water-cooled engines are used in cars, buses, trucks, and other four-wheeled vehicles, heavy-duty motor vehicles.
On the basis of speed, the types of engines are:
On the basis of the method of fuel injection, the engines are classified as:
An engine, or motor, is a machine used to change energy into a movement that can be used. The energy can be in any form. Common forms of energy used in engines are electricity, chemical (such as petrol or diesel), or heat. When a chemical is used to produce the energy it is known as fuel.
An engine is a machine for converting any of various forms of energy into mechanical force and motion also:a mechanism or object that serves as an energy source of black holes may be the engine for quasars.
“People use both interchangeably, but the difference is that motors run on electricity and engines run on combustion. The engine converts various forms of fuels into mechanical force, while the motor transforms electrical energy into mechanical energy.”
The engine is the part of a vehicle that burns fuel and converts it into mechanical power. In most vehicles, this is done using an internal combustion engine, which ignites the fuel and uses it to move mechanical parts.
A machine with moving parts that converts power into motion. motor. machine. dynamo.
The engine is the vehicle’s main source of power. The engine uses fuel and burns it to produce mechanical power.
Basically, the engines are of two types, and these are external combustion engines and internal combustion engines. External combustion engine:In an external combustion engine, the combustion of fuel takes place outside the engine. Example:the steam engine.
A motor is defined as any of various power units that develop energy or impart motion such as a small compact engine, a gasoline engine, or a rotating machine that transforms electrical energy into mechanical energy.
A motor runs on electricity, transforming electrical energy into mechanical energy, while an engine runs on combustion, converting fuel into mechanical force.
The letters and numbers that make up an engine’s model number are a series of codes to tell you the engine family, the number of cylinders, the emissions standard, the type of ignition, the capacity, the type of aspiration, and the generator set rating.
Frenchman Leon Levavasseur was a 39-year-old inventor in 1902 when he took out a patent for the first V-8 engine he called the Antoinette. The V8 since then has become the most reliable and efficient internal combustion engine to power automobiles and to see extensive use in powerboats and early aircraft.
Browsing through new car information often seems a needlessly complicated task. It should be noted that some manufacturers do not always give a specific name for their petrol engines. Any manufacturers who do so are noted with No Designation (N/D).
The different parts that make up your car’s engine consist of the engine block (cylinder block), the combustion chamber, the cylinder head, pistons, the crankshaft, the camshaft, the timing chain, the valve train, valves, rocker arms, pushrods/lifters, fuel injectors, and spark plugs.
Its key components are the camshafts, valves, and spark plug. The cylinder block is where all the combustion action takes place. The key components here are the combustion chamber, piston, and crankshaft.
The crankshaft is essentially the backbone of the internal combustion engine. The crankshaft is responsible for the proper operation of the engine and converting a linear motion to a rotational motion.
You would be hard-pressed to find a late-model car with less than a dozen electric motors, while typical modern cars on American roads might easily have 40 electric motors or more.
Most cars are powered by a 4- or 6-cylinder engine, while most trucks have a 6 or 8 cylinder. The more cylinders in an engine, the more combustion that occurs, creating more movement to turn the crankshaft and power to move the car.
The traditional gasoline engine is replaced by an electric motor that gets its power from the electricity in rechargeable batteries. A gasoline engine tends to look like a plumbing process with its fuel, while an electric vehicle is a wiring process with an electric motor.
Engine “Revs” are a measure of the engines speed. Engines are rotating machines and the speed is measured in revolutions per minute – that is how many full turns the engine does every minute. The faster the engine runs, the more complete rotations it does per minute and the more power it produces.
1876:Nikolaus August Otto patented the first four-stroke engine in Germany. 1885:Gottlieb Daimler of Germany invented the prototype of the modern gasoline engine.
There are two types of engines, and they are:Internal combustion engines:When the combustion of fuel takes place inside the engine like in a car it is known as an internal combustion engine.
Inline or Straight:This is the most common engine found in cars, SUVs, and trucks. The cylinders are upright, side by side which makes the engine compact and effective
Engines are measured by displacement, usually expressed in liters (L) or cubic centimeters (cc). Displacement is the total volume of all the cylinders in an engine. One-liter equals about 61 cubic inches, so a 350 cubic inch engine is about 5.7 liters.
The Five Types Of Engine Systems:
There are two types of engines, and they are:Internal combustion engines:When the combustion of fuel takes place inside the engine like in a car it is known as an internal combustion engine.
We can broadly classify engines into two categories those are Internal Combustion Engine and External Combustion Engine. Internal Combustion Engine:Fuel combustion takes place inside the engine system. External Combustion Engine:Fuel combustion takes place outside the engine system.
Types of engines and how they work
Types of engines and how they work:
The engine is the vehicle’s main source of power. The engine uses fuel and burns it to produce mechanical power. Chemical Energy converted into Mechanical Energy. The heat produced by the combustion is used to create pressure which is then used to drive a mechanical device.
In 1872, American George Brayton invented the first commercial liquid-fueled internal combustion engine. In 1876, Nicolaus Otto, working with Gottlieb Daimler and Wilhelm Maybach, patented the compressed charge, four-stroke cycle engine. In 1879, Karl Benz patented a reliable two-stroke gas engine.
“People use both interchangeably, but the difference is that motors run on electricity and engines run on combustion. The engine converts various forms of fuels into mechanical force, while the motor transforms electrical energy into mechanical energy.”
