Referat Motoare3

Mai jos puteti citi fragmente din Referat Motoare3 si de asemenea puteti face Download Referat Motoare3

Citeste fragmente din Referat Motoare3

MOTOARE 1. - MOTOARE CU ABURI - Energia aburilor inca mai asigura o mare parte din energia folosita in prezent.Chiar si cele mai avansate reactoare nucleare sunt doar simple surse de caldura care transforma apa in aburi pentru a actiona turbine legate la generatoare de electricitate. ------------------------------------------------------------------------ --------- Prima masina cu aburi a fost inventata in secolul I e. n. de catre in- ginerul grec Heron din Alexandria. O sfera goala pe dinauntru era pivotata pe doua tuburi prin care treceau aburii dintr-un mic fierba- tor.Aburii umpleau sfera si ieseau prin tevi dispuse in parti opuse ale acesteia. Jeturile de aburi care tasneau determinau sfera sa se ro- teasca .Totusi ,in ciuda faptului ca era o inventie interesanta , masi- na nu servea unui scop util. Prima masina cu aburi cu utilitate practica a fost inventata in 1698 de un inginer englez pe nume Tomas Savery. Aburul dintr-o camera era racit pana se condensa si forma o cantitate mica de apa. Redu- cerea mare a volumului producea un vid partial,care era folosit pen- tru a absorbi apa din minele de carbuni. Forta pistonului La masina inventatade inginerul englez Tomas Newcomen , in jurul anului 1710 , aburii impingeau un piston in sus printr-un cilindru . Apoi cilindrul era racit pentru a condensa aburii ,si pistonul era tras in jos .Condensarea aburilor reducea presiunea din cilindru ,astfel incat presiunea atmosferica era suficienta pentru a impinge pistonul in jos.Din acest motiv , Newcomen isi numea masina cu aburi ``at- mosferica`.Ea era folosita pentru a pune in functiune pompe de mina. Desi s-a dovedit mult mai eficienta decat sistemul lui Savery , masina lui Newcomen era extrem de inceata si ineficace . Aceasta pentru ca dupa racire cilindrul trebuia incalzit pentru a produce din nou aburi necesari care sa impinga pistonul in sus.Altfel aburiii s-ar fi conden- sat instantaneu. Masina lui Watt Cel care a rezolvat aceasta problema a fost inginerul scotian James Watt . La masina sa inventata in 1769 ,aburii treceau intr-o camera separata pentru condensare .Deoarece cilindrul nu era incalzit si racit alternativ ,pierderile de caldura ale masinii erau relativ scazu- te.De asemenea ,masina lui Watt era mai rapida ,pentru ca puteau admite mai multi aburiin cilindru odata ce pistonul se intorcea in po- zitia initiala.Aceasta si alte imbunatatiri concepute de Watt au fa- cut ca masina cu aburi sa poata fi folosita intr-o gama larga de apli- catii. In perioada victoriana ,locomotive cu aburi puternice revolutio- nasera deja calatoria pe uscat.Masinile cu aburi au facut posibile si tiparirea ziarelor ,torsul si tesutul textilelor si actionarea masinilor de spalat in ``spalatoriile cu aburi`` .Masinile cu aburi puneau in miscare caruselele ,iar unii fermieri foloseau energia de abur pentru a ara pamantul.Antreprenorii de curatatorii aveau aspiratoare cu aburi ,si la cele mai bune frizerii din orase existau chiar si perii pen- tru masarea capului actionate de aburi. Miscarea rotativa Miscarea primelor masini cu aburi produceau o miscare alterna- tiva (de `` du-te-vino``)prin intermediul pistoanelor care se deplasau in cilindrii.Aceasta miscare a putut apoi sa fie transformata in mis- care rotativa prin mijloace mecanice. Turbinele cu aburi produc miscarea rotativa nemijlocit prin forta aburilor.Mai multi inventatori au experimentat cu turbine cu aburi in anii 1800 , insa abia in anul 1884 a aparut un model eficient si manevrabi,inventat de inginerul englez Charles Parsons . La cativa ani de la inventie turbinele Parsons erau folosite la propulsarea va- selor si actionarea generatoarelor. Transformarea energiei Masinile cu aburi si turbinele transforma caldura in energie .La ambele caldura produsa de combustibil este folosita la fierberea de apa ,obtinandu-se un volum de aburi de 1600 de ori mai mare ,iar aburii comprimati provoaca miscare . La motoarele cu piston aburii se dilata intr-un cilindru ,impingand un piston.La turbinele cu aburi, aburii care se dilata actioneza rotoare. In ambele cazuri , aburii pird energie termica. Masinile cu aburi si turbinele sunt exemple de motoare cu arde- re externa ,deoarece caldura se aplica in afara sectorului de lucru , de obicei prin combustie-arderea combustibililor . Aburii sunt creati in fierbatoare prin arderea petrolului sau a carbunilor. In centralele nucleare caldura este produsa prin reactii nucleare. 2. - MOTOARE ELECTRICE - Electricitatea fiind o forma foarte avantajoasa de energie ,ge - neratoarele si motoarele electrice au o utilizare foarte larga - de la motoare pentru burghie si pana la locomotive. ------------------------------------------------------------------------ -------- Electricitatea exista de la crearea materiei ,intrucat materia este formata din atomi ,care contin particule incarcate electric ,numite protoni si electroni .Vechii greci stiau ca frecand o bucata de chih- limbar cu o bucata de panza ,aceasta va atrage obiecte usoare ,dar nu aveau o explicatie a acestui fenomen.De fapt ,frecarea genereaza electricitate. Materialele neincarcate electric au un numar egal de electroni,in - carcati negativ,si de protoni ,incarcati pozitiv , care se neutralizeaza reciproc .Insa prin frecarea a doua materiale ,se produce un transfer de electroni de la unul la altul , dezechilibrand incarcarea lor elec- trica . Cel care primeste electroni se incarca negativ , iar cel care pierde electroni se incarca pozitiv . Motorul cu megavolti Unul dintre generatoarele prin inductie des folosite este cel in - ventat in anul 1931 de Van de Graaff . O curea confectionala dintr - un material izolant transmite energia unei sfere metalice , care ajun- ge in cele din urma la cateva milioane de volti.Generatorul electric de tip Van de Graaff este utilizat pentru a testa materiale izolante care trebuie sa reziste la tensiuni mari . De asemenea , acest tip de generator este utilizat in cercetarea nucleara ,tensiunea inalta fiind folosita pentru accelerarea vitezei particulelor de subatomi. Cu toate ca generatoarele prin frecare si inductie genereaza o tensiune foarte inalta , ele nu pot genera curent continuu . Aceasta nevoie a fost satisfacuta doar la sfarsitul anilor 1790 , cand omul de stiinta italian Alessandro Volta a inventat prima baterie , inventie care a condus la utilizarea electricitatii pentru iluminat la sfarsitul secolului XIX . Chiar daca bateria este o sursa convenabila de electricitate uti - lizata in multiple scopuri , ea se uzeaza si trebuie fie inlocuita , fie schimbata .Asadar , bateria nu este o sursa potrivita pentru a genera curent electric unei intregi comunitati. Experientele de la inceputul secolului al XIX-lea au dus la dezvol- tarea generatoarelor moderne. Motoare cu curent continuu Curentul continuu este un curent electric care circula intotdeau - na in aceeasi directie dinspre o baterie sau orice alta sursa . Daca se conecteaza o baterie la la bobina unui motor electric simplu , aceas - ta se comporta ca un magnet, avand la un capat polul nord si la ce - lalalt polul sud . Intrucat polii opusi se atrag , polul nord al bobinei este atras de polul sud al magnetului permanent , iar polul sud al bo- binei este atras de polul nord al magnetului permanent . Aceste forte de atractie produc rotirea bobinei . Totusi , un schimbator automat numit comutator schimba direc - tia de circulatie a curentului electric prin bobina .Cumutatorul unui motor de curent continuu simplu este alcatuit dintr-un inel de cupru taiat in doua si instalat pe un material izolator , pe axa de rotatie . Capetele bobinei sunt conectate la cele doua capete ale inelului .Cu- rentul electric circula prin intermediul unei perechi de carbuni nu - miti perii , conectati la partile opuse ale cumutatorului . Rotatia axu- lui face ca fiecare din perii sa fie conectata pe rand la polii bobinei . Motoare cu curent alternativ Curentul alternativ isi schimba de regula directia de 50 sau 60 de ori pe secunda . Unele motoare care functioneaza cu curent alter- nativ au un rotor alimentat cu curent prin intermediul unui cumuta - tor , la fel ca si in cazul motoarelor cu curent continuu . Insa la ma - joritatea motoarelor cu curent alternativ , rotorul nu este conectat , motorul functionand in acest caz pe baza unui principiu numit induc- tie . Curentul alternativ care circula prin fluxurile statorului produc un camp magnetic , ca si cel produs de rotirea unui magnet perma - nent . Acest camp mobil produce un camp in fluxurile rotorului , magnetizandu-l . Astfel , el se roteste , din cauza respingerii polilor sai de actre campul magnetic care il inconjoara . Rotorul poate fi prelucrat din bare de cupru sau de aluminiu , co- nectate la capete la doua inele metalice . Ansamblul rotorului seama- na cu o cusca , motiv pentru care acestui tip de motor i se mai spune si motor-cusca de veverita. Motoare sincrone La motoarele prin inductie , rotorul se misca mai incet decat campul magnetic care il inconjoara . La motoarele sincrone , rotorul se misca in acelasi timp cu campul magnetic care il inconjoara . Un motor sincron simplu este constituit dintr-unul sau mai multi magneti permanenti , polii acestora fiind atrasi de polii opusi ai campului magnetic inconjurator , astfel incat se rotesc cu aceeasi viteza . La unele motoare , rotorul nu este un magnet permanent , ci un electro- magnet , dar principiul de functionare este acelasi . Un alt tip de mo- tor sincron foloseste flucturatiile de curent alternativ pentru a pro- duce un camp magnetic care determina rotirea unei roti zimtate. Acesta este principiul de functionare a unor ceasuri electrice. Majoritatea motoarelor electrice genereaza miscare circulara. Unele au insa spirele stativului liniare ,producand un camp magnetic liniar , care va atrage materiale conductoare . Acest tip de motor se numeste motor prin inductie liniara si este utilizat pentru a pune in miscare usi glisante , benzi pentru bandaje la aeroporturi , precum si la conducerea unor trenuri de mare viteza . 3. - MOTOARE CU BENZINA - Motorul cu benzina a revolutionat transportul la inceputul a - nilor 1900 . Pe sosele , vehiculele cu aburi si gaze au cedat locul ce- lor cu benzina . In aer , pana la aparitia motorului cu reactie doar motoarele cu benzina asiguraau energia necesara zborului . ------------------------------------------------------------------------ -------- Motoarele cu benzina , asemenea motoarelor DIESEL si celor de rachete , sunt motoare cu ardere interna . Combustibilul arde in in- teriorul acestora pentru a asigura energia de miscare . La un altfel de motor , vaporii de benzina sunt amestecati cu aer si aprinsi de o scanteie . Amestecul de benzina si aer arde atat de repede incat ex- plodeaza si gazele produse se dilata rapid . Aceasta dilatare impinge un piston printr-un cilindru , iar miscarea pistonului roteste un ax pentru producerea miscarii de rotatie . La motoarele mari actionea- za mai multe pistoane si mai multi cilindri in succesiune rapida ,pen- tru a produce o forta de torsiune mai uniforma . La motoarele cu benzina rotative , care nu au cilindri , gazele actioneaza direct un rotor . Motoare in doi timpi Cel mai simplu motor cu benzina cu cilindri , folosit la unele masini mici si la multe motociclete , este motorul in doi timpi. Pentru fiecare piston ciclul de operare are doua faze . Intai pistonul urca in cilindru pentru a comprima un amestec de combustibil si aer in spa - tiul de deasupra sa . In acelasi timp , o noua incarcatura de amestec este aspirata pe sub piston . O scanteie produsa de o tensiune inalta , aprinde amestecul comprimat , si gazele care explodeaza imping pis- tonul in josul cilindrului . Noul amestec impinge gazele arse in afara printr-un canal de evacuare , si el insusi comprimat cand pistonul urca din nou . Cand se afla sus , pistonul blocheaza canalul de evacuare , astfel gazele dilatate nu pot iesi . Acest canal se deschide cand pistonul ajunge jos . Pozitia pistonului controleaza , de asemenea , canalul de admitere a amestecului de combustibil si aer si canal deversor. Miscarea de sus - jos a pistonului roteste un ax numit arbore cotit cu manivela . De arborele cotit este asezat un volant greu , care continua sa se roteasca dupa ce pistonul a ajuns in pozitia cea mai joasa . Astfel , volantul transforma exploziile de energie provocate de coborarea pistonului , intr-o miscare continua relativ uniforma , si impinge pistonul inapoi in sensul cilindrului in a doua parte a fie- carui ciclu . Motoarele in doi timpi sunt relativ ieftine , dar sunt ineficiente in transformarea combustibilului in energie de miscare . Din acest motiv , majoritatea motoarelor mai mari functioneaza pe ciclul mai eficient in patru timpi . Motoare in patru timpi La un motor in patru timpi exista patru faze in operarea fiecarui piston . La prima miscare in jos , numita cursa de admisiune, amestecul de combustibil si aer este aspirat deasupra pistonului . Apoi pistonul se misca in sus , comprimand amestecul , aceasta a doua faza fiind numita timp de compresiune . Amestecul comprimat explodeaza datorita unei scantei , impingand pistonul in jos in cea dea treia faza , numita cursa utila sau activa . Apoi pistonul urca din nou , de data aceasta expulzand gazele arse . Dupa aceasta a patra faza , numita timp de evacuare , procesul se repeta . Desi motorul in patru timpi este mai eficient decat cel in doi timpi , doar in jur de a treia parte din energia combustibilului este transformata in energie utila de miscare . Restul se pierde . Proble - ma principala se datoreaza miscarii oscilante (de `du-te-vino`) a pistoanelor . Fiecare piston , osciland de mai multe mii de ori pe minut ,consuma o parte din energia asigurata de combustibil . 쥁@