Classificação dos motores. Tipos de motores, sua finalidade, dispositivo e princípio de operação

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

A classificação dos motores inclui vários grandes grupos desses dispositivos. Vale ress altar que cada grupo individual, por sua vez, é dividido em vários grupos menores. Isso se justifica pelo fato de que hoje um grande número de diferentes tipos de motores foram inventados pelo homem.

Modo de preparo da mistura

A classificação dos motores de combustão interna também pode ser feita pela forma como o combustível foi preparado para o seu funcionamento. Por exemplo, dois tipos principais são distinguidos - estes são com formação de mistura externa e com formação de mistura interna. A mistura é o processo pelo qual o combustível é obtido para o funcionamento do motor. A formação de mistura externa é entendida como o processo de preparação do combustível para o funcionamento do motor fora de seus limites, ou seja, em um carburador ou em um misturador. Naturalmente, este grupo inclui os tipos desses dispositivos que não são capazes de produzir uma mistura por conta própria.

A formação de mistura interna refere-se ao caso em que o processo de produção da mistura ocorre diretamente no próprio cilindro do motor.

Combustíveis líquidos

Motores movidos a líquido são um tipo de motor de foguete, ou seja, são usados para lançar foguetes. Tal dispositivo consiste nas seguintes partes:

• Câmara de combustão com bico. Esses elementos servem para converter a energia química do combustível em energia térmica. Após a conclusão deste processo, começa o próximo, cuja essência é a subsequente transformação da energia térmica já existente em energia cinética. É importante notar aqui que a câmara de combustão, assim como o bico e o dispositivo de injeção, são considerados uma unidade separada.
• Os elementos seguintes são as válvulas de controle de combustível, assim como o próprio motor. O objetivo dessas válvulas, como o nome indica, é regular o fornecimento de combustível. Este é um processo bastante importante, pois o desempenho de um motor como este depende da quantidade de combustível fornecida. Dependendo da quantidade de substância de trabalho que entra no motor, seu empuxo mudará.

Dispositivos de combustível líquido

Na classificação dos motores com substância líquida como combustível, eles são classificados como foguetes. É importante notar que uma variedade de combustíveis pode ser usada como fluido de trabalho. Aqui é preciso entender que a escolha da mistura para a partida da unidade dependerá das características, finalidade, potência e também da duração do próprio motor.

Entre todos os requisitos que mais frequentemente se aplicam a essa classe específica de dispositivos estãoo menor consumo da mistura de trabalho ou, o que é o mesmo, o empuxo específico máximo. Quando for necessário escolher uma mistura para operar um motor com combustível líquido, preste atenção a parâmetros como: taxa de ignição e queima, densidade, volatilidade, toxicidade, viscosidade e várias outras características importantes.

Unidade de combustível sólido

A classificação dos motores inclui outro tipo de dispositivo. Essas unidades operam com um combustível sólido um pouco incomum. É importante notar aqui que o escopo desses motores também é foguete. A pólvora tornou-se a principal substância que é o combustível para este dispositivo. A peculiaridade do trabalho é que a unidade funciona até esgotar todo o estoque até o fim. A própria pólvora é colocada diretamente na câmara de combustão do motor. Esses dispositivos ficaram conhecidos como motores de foguete de propelente sólido, ou motores de foguete de propelente sólido.

É importante notar aqui que esta classe particular de motores é uma das mais antigas. Além disso, foi esse tipo de dispositivo que foi o primeiro a encontrar sua aplicação prática. Outro fato importante é que a pólvora negra era usada anteriormente como combustível. Com o desenvolvimento da tecnologia, o tipo de mistura também mudou. Os humanos conseguiram inventar pólvora sem fumaça para uso como combustível de foguete.

Motor sem combustível

Um dos mais interessantesclasse de unidade é um motor que não utiliza qualquer mistura de combustível para o seu funcionamento. Na maioria das vezes, esses tipos de dispositivos são usados como acionamentos de rotação. Esta unidade consiste em peças como: um disco ou um volante, que é fixado no eixo. A mesma peça possui um ou mais ímãs de rotor permanente.

Uma condição importante é que esses ímãs, como o próprio disco ou o volante, sejam instalados de forma que nada interfira em sua livre rotação em torno de seu eixo. Outra parte importante de um motor sem combustível é um ímã de rolha permanente cilíndrico, que é montado de forma fixa em uma haste montada paralelamente ao disco ou volante. Um ímã cilíndrico permanente pode se mover junto com a haste até a área onde em um determinado momento existe um campo magnético criado pelos ímãs do rotor.

Princípio de funcionamento de uma unidade sem combustível

O princípio de funcionamento deste dispositivo reside no fato de que todos os seus ímãs são voltados com os mesmos pólos um para o outro. Como os pólos magnéticos de mesmo nome sempre se repelem, seu movimento fará com que o disco ou volante gire em torno de seu eixo. Além deste tipo de motor, existe outro que é muito semelhante em seu princípio de funcionamento a um motor sem combustível.

Este dispositivo era um motor magnético, que possui um estator em forma de anel magnético permanente, além de um rotor (ou também é chamado de âncora). Este elemento é um ímã permanente em barra, que é colocado dentro do estator em um plano.

A desvantagem desses tipos de motores é que eles precisam de energia elétrica para realizar seu trabalho. Vários objetivos foram estabelecidos para a invenção desse tipo de dispositivo. Era necessário alcançar um tipo de motor ecologicamente correto que não tivesse emissões nocivas durante sua operação, e também funcionasse sem consumir nenhum tipo de combustível e sem fornecer energia elétrica de fontes externas. Ao mesmo tempo, também não deveria ter poluído o meio ambiente ou o ar atmosférico.

Motores de aeronaves

Antes de começar a descrever uma classe específica de motores, é melhor descobrir em que base eles são divididos. Atualmente, esse grupo é classificado em dois tipos fundamentalmente diferentes. A única característica distintiva de um grupo de outro era a capacidade do dispositivo de operar fora da atmosfera. Ou seja, a primeira categoria de unidades requer a presença de uma atmosfera para seu funcionamento, enquanto a segunda não está vinculada a este indicador e pode ser operada fora dele. O primeiro grupo foi chamado atmosférico ou aéreo, enquanto o segundo é chamado de foguete.

Vale a pena notar que convencionalmente esses tipos de dispositivos são chamados de motores a ar movidos a hélice e motores a jato de aeronaves.

Grupo de Dispositivos Reativos

A segunda categoria de dispositivos, ou seja, reativos, inclui unidades como: motores a ar turbojato, motores ramjet. A principal diferença entre esses dois tipos de dispositivos é quedispositivos de jato de fluxo direto, a compressão do ar ocorre devido ao fornecimento de energia mecânica ao trato do motor. Para o funcionamento desta unidade, é necessário criar uma pressão estática aumentada. Este efeito é obtido freando o movimento do ar na entrada de ar.

Jatos de circuito duplo

O motor a jato deste tipo de aeronave - um turbojato bypass - nasceu devido ao fato de que as pessoas precisavam criar um dispositivo que tivesse uma maior eficiência de tração. Era necessário alcançar um aumento neste indicador em enormes velocidades subsônicas. O princípio de funcionamento deste dispositivo é mais ou menos assim.

O fluxo de ar entra no motor, depois entra na entrada de ar, onde é dividido em várias partes. Uma parte passa pelo dispositivo de alta pressão localizado no circuito primário. A segunda parte do ar de admissão passa pelas pás do ventilador no circuito secundário. Vale a pena notar aqui que o princípio de construção do circuito primário no motor turbofan é semelhante ao usado no circuito de seu antecessor, o turbofan, e, portanto, funciona de acordo. Mas a ação do ventilador localizado no segundo circuito do motor é semelhante ao funcionamento de uma hélice multipá, que gira em um canal anular.

Pode-se acrescentar que o motor turbofan também pode ser utilizado em velocidades supersônicas, mas para isso é necessário prever a presença de um sistema de combustão de combustível em seu circuito secundário,para aumentar a tração do dispositivo.