Классификация двигателей
Двигатель. Общие сведения. Назначение и классификация двигателей. 2
В быту, коммунальном хозяйстве, на любом производстве двигатели электрические являются неотъемлемой составляющей: насосы, кондиционеры, вентиляторы и пр. Поэтому важно знать типы наиболее часто встречающихся электродвигателей.
Электродвигатель является машиной, которая преобразует в механическую энергию электрическую. При этом выделяется тепло, являющееся побочным эффектом.
Видео: Классфикация электродвигателей
Все электродвигатели разделить можно на две большие группы:
- Электродвигатели постоянного тока
- Электродвигатели переменного тока.
Электродвигатели, питание которых осуществляется переменным током, называются двигателями переменного тока, которые имеют две разновидности:
- Синхронные – это те, у которых ротор и магнитное поле питающего напряжения вращаются синхронно.
- Асинхронные. У них отличается частота вращения ротора от частоты, создаваемого питающим напряжением магнитного поля. Бывают они многофазными, а также одно-, двух- и трехфазными.
- Электродвигатели шаговые отличаются тем, что имеют конечное число положений ротора. Фиксирование заданного положения ротора происходит за счет подачи питания на определенную обмотку. Путем снятия напряжения с одной обмотки и передачи его на другую осуществляется переход в другое положение.
К электродвигателям постоянного тока относят те, которые питаются постоянным током. Они, в зависимости от того, имею или нет щёточно-коллекторный узел, подразделяются на:
Коллекторные также, в зависимости от типа возбуждения, бывают нескольких видов:
- С возбуждением постоянными магнитами.
- С параллельным соединением обмоток соединения и якоря.
- С последовательным соединением якоря и обмоток.
- Со смешанным их соединением.
Электродвигатель постоянного тока в разрезе. Коллектор со щетками – справа
Способ приготовления смеси
Классификация двигателей внутреннего сгорания может также осуществляться по тому, каким способом было приготовлено топливо для их работы. К примеру, выделяют два основных вида — это с внешним смесеобразованием и с внутренним смесеобразованием. Под смесеобразованием понимают процесс, в результате которого получают топливо для работы двигателя. Под внешним смесеобразованием понимают процесс приготовления топлива для работы двигателя вне его пределов, то есть в карбюраторе или в смесителе. Естественно, что к этой группе относят те виды этих устройств, которые не способны производить смесь самостоятельно.
Смотреть галерею
К внутреннему смесеобразованию относится тот случай, когда процесс производства смеси происходит непосредственно в самом цилиндре двигателя.
По основному предназначению
Классификация
В современном мире область применения ДВС очень обширна, однако, основное разделение по назначению предоставлено ниже:
- Стационарные двигатели применяются на стройках и крупных промышленных объектах. Они чаще всего крепятся к фундаменту и выполняют роль подъёмников.
- Транспортные двигатели чаще всего используются в движущихся объектах, устройствах и изобретениях. Наиболее привычным примером является машина, автобус, корабль, самолёт.
Жидкое топливо
Двигатели на жидком топливе относятся к типу ракетных двигателей, то есть используются для запуска ракет. Состоит такое устройство из следующих частей:
- Камера сгорания с соплом. Эти элементы служат для того, чтобы преобразовывать химическую энергию топлива в тепловую. После завершения этого процесса начинается следующий, суть которого, заключается в последующем превращении уже имеющейся тепловой энергии, в кинетическую. Тут важно отметить, что камера сгорания, как и сопло, и впрыскивающее устройство, считаются отдельным агрегатом.
- Следующими элементами являются клапаны регулировки подачи топлива, а также непосредственно сам двигатель. Предназначение этих клапанов, как ясно из названия, — это регулировка подачи топлива. Это довольно важный процесс, так как характеристика двигателя типа этого зависит от объема подаваемого топлива. В зависимости от количества рабочего вещества, поступающего в двигатель, будет изменяться его тяга.
Устройства на жидком топливе
В классификации двигателей с жидким веществом в качестве топлива, их относят к группе ракетных устройств. Важно отметить, что в качестве рабочей жидкости можно использовать самое разное топливо. Тут необходимо понимать, что выбор смеси для запуска агрегата будет зависеть от характеристик, предназначения, мощности, а также от продолжительности работы самого двигателя.
Среди всех требований, которые чаще всего предъявляются именно к этому классу устройств — это наименьший расход рабочей смеси или же, что то же самое, максимальная удельная тяга. Когда возникает необходимость в выборе смеси для работы двигателя на жидком топливе, обращают внимание на такие параметры, как: скорость воспламенения и горения, плотность, испаряемость, ядовитость, вязкость и еще несколько важных характеристик.
Смотреть галерею
Виды электродвигателей: классификация
Жёсткой классификации электродвигателей нет, но различать их можно по нескольким параметрам. Основные – тип питания и наличие скользящего контакта. Эти позиции можно считать ключевыми и по ним проще ориентироваться. В общем-то, видов электродвигателей не так и много – синхронные, асинхронные, постоянного тока, вентильные. Вот, пожалуй, всё. Другое дело, что в большинстве «категорий» есть достаточно вариантов, которые значительно меняют свойства и характеристики. Но с этим придётся разбираться применительно к каждой конструкции.
Электрические двигатели отличаются типом питания, устройством и назначением
Итак, рассмотрим виды электродвигателей по виду питающего напряжения. Они бывают:
- постоянного тока;
- переменного тока: однофазное питание;
- трехфазное питание;
Пояснений требует только универсальный тип. Такой электродвигатель может работать как от постоянного, так и от переменного напряжения. По сути, один вид – универсальный коллекторный двигатель с обмотками возбуждения. К двигателям переменного тока относятся синхронные, асинхронные. На постоянном токе работают коллекторные и вентильные.
Наиболее распространённые виды электродвигателей
По способу передачи электропитания все электродвигатели можно разделить на две группы:
- с коллектором (щёточные);
- без коллектора (бесщёточные).
Бесщёточные электродвигатели требуют меньше обслуживания, работают тише, более надёжны. К ним относятся асинхронные с короткозамкнутым ротором (работают от переменного напряжения), вентильные (питаются постоянным напряжением). Остальные имеют коллектор и щётки, через которые на обмотки катушек подаётся напряжение.
Агрегат с твердым топливом
Классификация двигателей включает в себя еще один вид устройств. Эти агрегаты работают на слегка непривычном, твердом топливе. Тут важно отметить, что сфера применения этих двигателей также ракетная. В качестве основного вещества, являющегося топливом для этого устройства, стал порох. Особенность работы заключается в том, что агрегат работает до тех пор, пока не израсходует весь запас до конца. Сам же порох помещается непосредственно в камеру сгорания двигателя. Такие устройства стали называть твердотопливными ракетными двигателями, или РДТТ.
Смотреть галерею
Тут важно отметить, что именно этот класс двигателей является одним из наиболее старых. К тому же именно этот тип устройств стал первым, который нашел свое практическое применение. Еще один важный факт заключается в том, что ранее в качестве топлива использовался дымный порох. С развитием технологий изменился и вид смеси. Людям удалось изобрести бездымный порох для применения в качестве топлива для ракетных двигателей.
Смотреть галерею
По расположению цилиндров
Классификация
Поскольку одним из ключевых компонентов в двигателях являются цилиндры, различают несколько модификаций механизмов по их расположению.
- С расположенными в один ряд цилиндрами конструкции представляют собой наиболее простую конфигурацию устройства.
- Цилиндры, расположенные в два ряда с различным углом наклона, являются более сложной системой по сравнению со своим предшественником.
- От трёх и более цилиндров, расположенных в несколько рядов. Подобные системы используются в сложных конструкциях и установках, требующих высокой производительности.
Бестопливный двигатель
Один из довольно интересных классов агрегата — это двигатель, не использующий для своей работы какую-либо топливную смесь. Чаще всего такие типы устройств используются, как приводы вращения. Состоит этот агрегат из таких частей, как: диск или маховик, который закрепляется на оси. На этой же детали имеется один или же несколько постоянных магнитов ротора.
Важным условием является то, что эти магниты, как и сам диск или маховик, должны быть установлены так, чтобы ничего не мешало их свободному вращению вокруг своей оси. Еще одна важнейшая деталь бестопливного двигателя — это цилиндрический постоянный магнит стопора, который неподвижно закреплен на штоке, установленном параллельно диску или маховику. Постоянный цилиндрический магнит может вместе со штоком перемещаться в ту зону, где в данный момент времени имеется магнитное поле, созданное магнитами ротора.
Принцип работы бестопливного агрегата
Принцип работы данного устройства заключен в том, что все его магниты повернуты одноименными полюсами в сторону друг друга. Так как одноименные магнитные полюса будут всегда отталкиваться друг от друга, то их движения заставит диск или маховик вращаться вокруг своей оси. Кроме этого типа двигателя, имеется еще один, который очень схож по своему принципу работы с бестопливным.
Таким устройством стал магнитный двигатель, который имеет статор в виде постоянного магнитного кольца, а также ротор (или его еще называют якорь). Этот элемент представляет собой стержневой постоянный магнит, который размещен внутри статора в одной плоскости.
Смотреть галерею
Недостатком таких типов двигателей стало то, что они нуждаются в подводе электроэнергии для осуществления своей работы. При изобретении такого типа устройства ставилось несколько целей. Необходимо было добиться экологически чистого вида двигателя, который бы не имел вредных выхлопов в процессе своей работы, а также работал без потребления какого-либо вида топлива и без подвода электрической энергии из внешних источников. При этом он также не должен был загрязнять окружающую среду или атмосферный воздух.
Сфера использования
Назначение электродвигателя чрезвычайно широко. Такие агрегаты используются для усиления мощности электросигналов, они способны преобразовывать постоянный ток в переменный, могут применяться в различных типах электромашин. Принято различать агрегаты, предназначенные для использования в промышленном оборудовании, машиностроении, на различных грузоподъёмных машинах и спецтехнике. Также большой популярностью пользуются маломощные электрические двигатели, которые с успехом применяются в различных бытовых инструментах и кухонной технике.
Авиационные двигатели
Прежде чем приступить к описанию конкретного класса двигателей, лучше всего разобраться, по какому принципу их разделяют. В настоящее время эта группа классифицируется на два принципиально разных вида. Единственным отличительным признаком одной группы от другой стала возможность работы устройства вне пределов атмосферы. Другими словами, первая категория агрегатов требует для своей работы наличия атмосферы, вторая же не привязана к этому показателю и может эксплуатироваться вне ее пределов. Первая группа получила название атмосферных или воздушных, вторая же называется ракетной.
Стоит отметить, что условно эти типы устройств называют, как винтовыми воздушными двигателями и воздушными реактивными двигателями самолета.
Группа реактивных устройств
Вторая категория устройств, то есть реактивная, включает в себя такие агрегаты, как: турбореактивные воздушные двигатели, прямоточные воздушно-реактивные двигатели. Основное различие этих двух типов устройств заключается в том, что у прямоточных реактивных устройств, сжатие воздуха происходит за счет подвода механической энергии в тракт двигателя. Для работы этого агрегата необходимо создать повышенное статическое давление. Этого эффекта добиваются путем торможения, движущегося во входном устройстве воздухозаборника, воздуха.
Смотреть галерею
Двухконтурные реактивные
Реактивный двигатель самолета этого типа — двухконтурный турбореактивный появился на свет из-за того, что людям требовалось создать устройство, которое бы имело повышенный тяговый коэффициент полезного действия. Добиться повышения этого показателя необходимо было на огромных дозвуковых скоростях. Принцип работы этого устройства выглядит примерно так.
На двигатель набегает воздушный поток, далее он попадает в воздухозаборник, где разделяется на несколько частей. Одна часть проходит через устройство высокого давления, расположенного в первом контуре. Вторая же часть забранного воздуха проходит через лопатки вентилятора во втором контуре. Тут стоит отметить, что принцип построения первого контура в двигателе ТРДД аналогичен тому, что использовался в контуре его предшественника ТРД, а потому и работает он соответственно. А вот действие вентилятора, расположенного во втором контуре движка, аналогично тому, как функционирует многолопастный воздушный винт, который вращается в кольцевом канале.
Можно добавить, что использовать двигатель ТРДД можно и на сверхзвуковых скоростях, но для этого необходимо предусмотреть наличие системы сжигания топлива в его втором контуре, чтобы повысить тягу устройства.
Виды электродвигателей: какой лучше
Описаны только основные виды электродвигателей и даны краткие характеристики, очень сжато описано устройство и принцип работы. Тем не менее, уже можно сделать выводы о том, что идеального решения, причём для всех случаев, просто нет. Есть наиболее подходящее для каждого конкретного случая.
- Асинхронный электродвигатель без частотного регулирования – лучший выбор для насосов.
- Коллекторный двигатель с его регулируемыми скоростями вне конкуренции для дрелей и пылесосов. И то, в последнее время стали делать с вентильными, они без щеток, что делает работу тише, срок службы дольше, хотя цену выше. Так что, тут, как посмотреть.
Выбирать вид электродвигателя надо под каждый конкретный случай
В общем, чтобы ответить какой лучше, надо рассматривать совокупность условий и характеристик работы. Принимать во внимание достоинства и недостатки, перебирать все виды электродвигателей и только так можно найти оптимальный.
Как классифицируются автомобили по их назначению
Классификация автомобилей появилась как следствие стремительно расширяющегося автопарка и появления все новых типов автотранспортных средств. Чтобы автолюбители могли быстро получить представление о каком-либо автомобиле, были созданы системы, позволившие унифицировать все машины и разделить их на основные типы по назначению, габаритам, типу кузова, объему двигателя и другим признакам.
Существуют различные типы автомашин
Одна из наиболее общепринятых — классификация машин по назначению.
Типы автотранспорта
Все автотранспортные средства подразделяются на следующие типы:
- легковые;
- грузовые;
- грузопассажирские;
- автобусы;
- спецтранспорт.
Рассмотрим подробнее каждый тип авто.
Виды автотранспортных средств
Легковые машины
В числе легковых автомобилей — машины, перевозящие пассажиров (до 8 человек) или негабаритные грузы, а также спецавтомобили (буксировщики и пр.). Внутри этой категории также существует классификация по типу кузова, его габаритам, объему и мощности мотора и другим параметрам. Наиболее часто для определения типа легкового авто используют европейскую систему.
В основу европейской классификации положено разделение машин по габаритам. Все автотранспортные средства получают буквенное обозначение.
- А — компактные малолитражки, предназначенные для поездок по городу. В 3-х или 5-дверный хэтчбек обычно помещается 2-4 человека и малогабаритный груз. Максимальная длина машин класса «А» достигает 3,6 м, ширина — 1,6 м.
- В — автомобили длиной до 3,9 м и шириной до 1,7 м. Привод — передний, компактные размеры и экономный двигатель идеально подходят для использования в городе.
- С — группа легковых автомобилей, наиболее распространенных в Европе. Также имеет второе название — «гольф-класс», по названию популярной среди представителей среднего класса машины «Volkswagen Golf». Параметры кузова машин этой категории — до 4,3 м в длину и до 1,8 м в ширину.
- D — седаны и хэтчбеки с длиной кузова до 4,6 м и шириной от 1,8 м. Надежные и вместительные автомобили для всей семьи.
- Е — авто высшего среднего или бизнес-класса. Параметры кузова — от 4,6 м в длину и от 1,8 м в ширину. Отличаются повышенным уровнем комфортности, безопасностью, стильным дизайном и престижностью.
- F — представительские автомобили класса «люкс» с длиной кузова от 5 м и больше.
Видео о классах машин:
Еще одна популярная классификация легковушек — по типу кузова.
- Седан — классика автомобилестроения. Четырехдверный кузов имеет конструктивно отделенные друг от друга багажный и моторный отсеки.
- Хэтчбек — «задний люк», 3-х или пятидверные машины, в которых одна дверца относится к багажному отсеку.
- Универсал — машина с объединенным пассажирским и багажным отсеками. В народе носит название «семейный автомобиль».
- Кабриолет — авто с открывающимся мягким верхом. Может также носить название «родстер».
- Кроссовер — машина, сочетающая в себе вместительность «универсала» и проходимость внедорожника.
- Купе — спортивные компактные двухдверные автомобили с отделенным отсеком для багажа.
- Лимузин — длиннокузовные машины премиум-класса с вместительным и богато отделанным салоном. Пассажирский отсек можно отделять от водительского перегородкой.
Видео о различных типах кузова:
Грузовые машины
Различают три основные группы грузовых машин:
- Бортовые — к ним относятся грузовые фургоны.
- Специализированные — самосвалы, рефрижераторы, балластные и седельные тягачи, контейнеровозы.
- Автоцистерны.
Помимо этого, классификация грузовых авто выполняется по типу кузова, грузоподъемности, количеству осей и т.д.
- По типу кузова грузовые машины делятся на закрытые и открытые, тентованные, бортовые, самосвалы, изотермические фургоны, краны, микроавтобусы, лесовозы, контейнеры, седельные тягачи и пр.
- Разделение грузовых авто по количеству осей выделяет 2-х, 3-х, 4-х и 5-осные модели. Количество осей в некоторых случаях может превышать 5 штук.
- По типу мотора грузовики делятся на дизельные и бензиновые.
- По грузоподъемности различают малые грузовики, средние, большие, грузоподъемностью 1,5-16 тонн и от 16 тонн.
Грузовой автомобиль с цистерной
Грузопассажирский транспорт
К ним относят автомобили, сконструированные:
- на базе легковых моделей — микроавтобусы, минивэны, пикапы;
- на базе грузовых моделей — вездеходы, «вахты», автомобили спецназначения.
Минивэн — сочетание небольшого автобуса и легковушки. Основные приметы: короткий капот, просторный пассажирский отсек с тремя рядами сидений и высокие потолки.
Микроавтобус — транспорт для перевозки 8 и более пассажиров. Длина кузова обычно не превышает 5 метров.
Пикап — симбиоз легковушек и грузовых автомобилей. Полный привод, повышенная проходимость и возможность транспортировки крупных грузов делают эти машины незаменимыми для фермерских, лесных и других хозяйств.
Автобусы
Автопарк автобусов насчитывает самые разнообразные модели, которые создавались с учетом особенностей эксплуатации. Есть автобусы туристические, школьные, пригородные, междугородные, двухуровневые и одноуровневые городские, автобусы для перевозки пассажиров в аэропортах, перронные и другие.
Спецтранспорт
К этой категории автомобилей относятся автокраны, автолавки, строительная техника, гоночные машины, амфибии. Также в эту группу входят машины скорой помощи, бронированная автотехника, катафалки, агрегаты для уборочных работ и т.д.
В различных странах действуют свои системы классификации.
Подписывайтесь на наш канал в Telegram. Последние и актуальные новости из автомобильного мира!
http://xn—-8sban6b6a.xn--p1ai/rukovodstvo/osnovnye-mehanizmy-i-sistemy-dvs.html
