Vakuumli dvigatel - Vacuum engine

Vakuum dvigatelining animatsiyasi
Olovni o'chiradigan dvigatelning fotosurati

A vakuumli dvigatel (shuningdek, deyiladi alanga yalovchi dvigatel, alangali dvigatel, alanga-raqqosa) o'z kuchini oladi havo bosimi a bo'lgan pistonning bir tomoniga qarshi qisman vakuum uning boshqa tomonida. Chiqishning boshida silindr boshidagi valf ochiladi va yonib turgan gaz va havo zaryadini qabul qiladi, u valfning yopilishi bilan ushlanib qoladi va kengayadi. Qon tomirining oxiriga kelib zaryad silindrning suv bilan yoki havodan sovutilgan qismiga tegib, sovutilib, pistonni so'rib olish uchun bosimning keskin pasayishiga olib keladi, bu esa krankka qarab ochiq - orqaga qaytish paytida. qon tomir. Vana o'z vaqtida yana piston yonib ketgan gazlarni chiqarib yuborishi uchun navbatdagi ochilish boshlanishidan oldin ochiladi.

Tarix

Asosiy maqola: Ichki yonish dvigatelining tarixi

Ba'zilar erta gaz dvigatellari ga o'xshash tarzda "vakuum" yoki "atmosfera" printsipi bo'yicha ishlagan Newcomen bug 'dvigateli. Gaz va havo aralashmasi silindrga tortilgan va yonib ketgan; aralashmaning kengayishi va uning bir qismi egzoz valfi orqali qochib ketgan; keyin valf yopilib, aralash soviydi va qisqaradi va atmosfera bosimi pistonni itaradi. Bunday dvigatellar juda samarasiz edi va ularni dvigatellar almashtirdi. Otto tsikli.

Vakuumli vosita

Vakuumli dvigatelda qisman vakuum tashqi nasos yordamida hosil bo'ladi. Ushbu motorlar odatda quvvat olish uchun ishlatilgan temir yo'l aylanma stollari ichida Buyuk Britaniya, tomonidan yaratilgan vakuum yordamida parovoz "s vakuumli tormoz ejektor. Ishlash printsipi bug 'dvigateliga o'xshaydi - har ikki holatda ham bosim bosim farqidan quvvat olinadi.[men]

Ishlash uchun kichik vakuumli dvigatellar ham ishlatilgan shisha tozalagichlar yilda avtomobillar. Bunday holda, dvigatellar quvvat bilan ta'minlandi ko'p qirrali vakuum. Ushbu tartib juda qoniqarli emas edi, chunki, agar gaz keng ochilgan, tozalagichlar sekinlashar yoki hatto to'xtab qolardi. Zamonaviy avtoulovlarda elektr bilan ishlaydigan o'chirish moslamalari ishlatiladi. Zamonaviy avtoulovlarda hanuzgacha vakuumli dvigatel ishlatiladi, ammo vakuum servo. Tormozlar gidravlik tizim bilan ishlaydi, lekin ular haydovchi tomonidan taqdim etilgan kuchni kuchaytirish uchun "vakuumli dvigatel" dan foydalanadilar. 1960-yillarning oxiridan boshlab kichik vakuumli dvigatellar ham boshqarish uchun ishlatilgan servomekanizmlar eshik qulflari kabi,[ii] isitgichni boshqarish[iii] yoki harakatlanuvchi qopqoqli shamollatish qopqoqlari.[iv]

Aytishingiz mumkinki, global sanoat inqilobi "vakuumli dvigatel" tufayli vujudga keldi, chunki barcha dastlabki bug 'dvigatellari, ayniqsa kashshof Boulton va Vatt dvigatellari deyarli atmosfera bosimli bug' bilan ishlagan. Siz osongina volan, oddiy sanitariya-tesisat qismlari va boshqa bir nechta oddiy komponentlardan foydalangan holda namoyish vakuumli dvigatelni yaratishingiz mumkin, chunki Nil A Dovni ma'lumotnomada ko'rsatib turibdi.

Vakuumli tizim elektr energiyasini uzatish uchun ishlatilishi mumkin, ammo vakuumli dvigatelga etkazilishi mumkin bo'lgan maksimal quvvat an'anaviy pnevmatikadan kam. Dovni ham ta'kidlaganidek, 0,4 bar atrofida (8 psig) vakuumli elektr uzatish tizimining ishlashi uchun eng maqbul bosim mavjud. Pnevmatikaga qaraganda unchalik samarasiz bo'lsa-da, u mukammal ishlashi mumkin. Masalan, vakuumdagi 22 mm (7/8 ") trubka 0,4 bar (8 psig) ga 6 barobar (1/4") quvur singari, 8 bar (100 psig) quvvat etkazishi mumkin. Tizim etarli darajada samarali bo'lib, Boulton va Vatt o'z zavodlarida vakuumli elektr uzatishni ishlatdilar. Ular fabrikadagi vakuum magistralini "ruhiy quvur" deb atashdi. [1][2]

Ideal termodinamik jarayon

Idealdan farqli o'laroq Otto tsikli dvigatel, vakuum dvigatel yoqilg'ini yoqish bilan ta'minlanadigan doimiy issiqlik manbaiga tayanadi. Yuqorida aytib o'tilganidek, vana piston kamerasiga issiqlik qabul qilishga imkon beradi. Issiqlikni yoki Qinni hisoblash, boshqariladigan hajm oralig'ida doimiy bo'ladi ideal gaz tenglamasi PV = nRT piston kamerasining bosimining oshishini anglatadi. Vana yopilgandan so'ng, piston pastga urish paytida adiyabatik jarayonga uchraydi. Piston zarbasining pastki qismiga etganidan so'ng, kamera atrofdagi havo yoki suv bilan sovutiladi va hosil bo'lgan Qout piston ichidagi bosimni pasayishiga majbur qiladi. Keyin tizim kameradagi gazning yana bir adiyabatik siqilishidan o'tadi, keyinchalik u silindr zarbasining yuqori qismidagi valf tomonidan chiqariladi va shu bilan birga yangi isitilgan gazning kameraga kirishiga imkon beradi.

Ushbu dvigatel ishlab chiqilayotganda duch kelgan eng muhim muammolardan biri shundaki, ushbu modelning samaradorligi haqiqiy dasturlarda juda yomon edi. Issiqlik manbai ma'lum bir sohada bo'lmaganligi sababli, dvigatelni kuchaytirish uchun potentsial yoqilg'ining faqat ozgina qismi iste'mol qilinmoqda. Chunki Dvigatel samaradorligi bajarilgan ish hajmi va iste'mol qilinadigan yoqilg'idagi potentsial energiya o'rtasidagi bog'liqlik bilan belgilanadi, vakuum dvigatelida dvigatelni yoqish uchun ozgina miqdorda yonayotgan yoqilg'idan foydalanilayotganligini ko'rish mumkin. Yoqilg'i energiyasining qolgan qismi atrofdagi atmosferaga yo'qoladi.

Shuningdek qarang

Adabiyotlar

  1. ^ Dvigatel bug 'dvigateliga o'xshaydi, bir xil emas, chunki bug' dvigatellari o'z ichiga olgan issiq bug'dan ishlaydi entalpiya issiqlik shaklida.
  2. ^ Mercedes-Benz
  3. ^ Lancia Beta Montecarlo
  4. ^ Dodge Charger


  1. ^ Dovni, Nil A., "Portlovchi disklar", "Slimemobiles" va boshqa 32 ta loyiha, shanba kuni ilmiy ish, Baltimor, Jons Xopkins universiteti matbuoti (2006).
  2. ^ Smiles, Samuel, Engineers of Life, Steam Engine, Boulton and Watt, London, John Murray (1878).

Tashqi havolalar