Двигатель

Двигатель и движитель разница

Двигатель и движитель разница

Разница между движителем и двигателем

koldv55

Часто в разговорной речи и печатных источниках встречается смешивание понятий «движитель» и «двигатель». Их употребляют неправильно, когда называют узлы машин или механизмов. Некоторые люди ошибочно считают такие слова синонимами, но это неверно. Названия обозначают устройства с разными функциями. При таком применении терминов происходит подмена понятий, нарушается логичность высказывания. Употребление слов в несвойственных им значениях – лексическая ошибка. Для поиска истины рассмотрим подробно каждый объект и сравним между собой.

Движитель

Каждое транспортное средство имеет движитель – механизм, который сообщает ему движение, перемещает в пространстве. Для этого он использует энергию от постороннего источника. Им может быть специальный мотор или внешняя среда.

Основные виды этого устройства:

  • Колесо.
  • Гусеница.
  • Шнек.
  • Парус.
  • Весло.
  • Гребной винт.
  • Гребное колесо.
  • Водомётный движитель.
  • Лопастной винт.
  • Реактивное сопло.

Колесо – одно из самых древних и распространённых видов движителя. Оно имеется у подавляющего большинства сухопутных транспортных средств. У обычного автомобиля их четыре. Ведущие колёса получают вращение через трансмиссию от встроенного мотора. При движении они взаимодействуют с покрытием дороги. Чем лучше их сцепление с полотном трассы, тем быстрее можно разогнать машину, увеличить тягу. На бездорожье используют устройства с более высоким коэффициентом сцепления: гусеницы или шнек.

Колесо

До изобретения паровых машин основным видом движителя морского транспорта был парус. Он преобразует бесплатную силу ветра в поступательное движение судна по воде. Но использовать его можно только при движении воздушных масс. В штиль такие корабли стоят или применяют другие способы для перемещения.

Паруса

Изобретатели первых летательных аппаратов придумали лопастной (воздушный) винт. Лопасти этого устройства при вращении захватывают потоки воздуха и отбрасывают их назад, благодаря чему создаётся усилие по перемещению самолёта вперёд. Чем быстрее вращается винт, тем больше создаётся тяга.

Воздушный винт

У человека таким устройством будут собственные ноги. Но ситуация кардинально изменится, если он пересядет на велосипед или воспользуется каким-то видом транспорта.

Двигатель

Люди не могли всё время зависеть от сил природы. Для облегчения своего физического труда они изобрели механизм, который мог преобразовывать какой-либо вид энергии в полезную работу. Его назвали двигателем. Их условно делят на первичные и вторичные. Первые превращают готовые природные ресурсы в механическую работу. Вторые используют энергию, накопленную или выработанную другими источниками.

Некоторые их виды:

  • Водяное колесо.
  • Ветряное колесо.
  • Паровая машина.
  • Двигатель Стирлинга.
  • Паровая турбина.
  • Двигатель внутреннего сгорания.
  • Электродвигатели.
  • Пневмодвигатели и гидромашины.

Водяное колесо – одно из самых древних изобретений. Его широко применяли ещё народы стран Древнего мира. Оно трансформирует потенциальную энергию падающей воды во вращение, которое передаётся на исполняемые механизмы.

Водяное колесо

В двигателе внутреннего сгорания для получения полезной работы используется эффект резкого расширения топливовоздушной смеси при воспламенении в замкнутом пространстве. Полученные газы давят на поршень и перемещают его. Возвратно-поступательное движение последнего преобразуется кривошипно-шатунным механизмом во вращательное.

Двигатель внутреннего сгорания

Электродвигатели для своей работы используют электричество, которое получено на других устройствах. Они могут питаться с помощью прямого подключения к сети или от накопительного источника (батарея, аккумулятор).

Электродвигатели

Таким образом, любое устройство, которое получает механическую энергию из её другого вида можно назвать двигателем. Например, велосипедист является таким для своего двухколёсного друга. Он получает химическую энергию от пищи, а отдаёт велосипеду механическую через вращение педалей.

Что общего между ними

Эти два понятия очень схожи в написании, но принцип действия и конструкция таких механизмов разные. И всё же у них есть общие особенности:

  • У обоих этих устройств одна цель – создание движения. Оба обязательно производят его. Это может быть поступательное перемещение чего-то, вращение вала (оси) или сразу то и другое.
  • Оба устройства служат для преобразования одного вида энергии в другой. Парус собирает и трансформирует силу ветра в поступательное движение судна. Электродвигатель, потребляя электрическую энергию, создаёт вращение, которое потом используется в других частях механизма.

Отличия понятий

  1. Движитель потребляет энергию природного источника или двигателя для передвижения транспортного средства. К примеру, весло при перемещении в воде вызывает смещение лодки. Но оно это делает благодаря сокращению мышц человека. Усилия гребца приводят к поступательному движению. Двигатель – это энергосиловое устройство, которое переводит какой-либо вид энергии в механическую работу, но она не обязательно вызывает перемещение чего-либо. Электрический мотор во включенном состоянии просто вращает свой вал и не более того, если к нему не подключен исполнительный механизм. Он перерабатывает электрическую энергию в механическое вращение. Гребной винт корабля при работе захватывает воду и отбрасывает назад, благодаря чему судно перемещается. Дизельная установка, которая даёт вращение винту, преобразует энергию топлива в механическую работу вала с гребным винтом.
  2. Одним из важных свойств первого механизма является взаимодействие с окружающей средой. Ведущие колёса легкового автомобиля при вращении перемещают его. Чем лучше будет сцепление с полотном дороги, тем эффективнее работа. Поэтому для некоторых транспортных средств применяют гусеницы или другие устройства, которые улучшают соприкосновение с поверхностью. Двигатель внутреннего сгорания машины, сжигая топливо, даёт колёсам вращение, но не соприкасается с дорогой и никак на неё не влияет.
  3. Движитель при выполнении работы движется сам, а двигатель создаёт движение для передачи исполнительным механизмам, частям устройства. При прекращении движения первого – остановится весь объект.

Обобщим написанное. Можно сказать, что движитель это то, что перемещает объект (транспортное средство, подъёмный механизм, часть станка), а двигатель вырабатывает необходимую энергию для него.

И тот и другой важные составляющие любого сложного механического устройства.

Двигатели и движители

Колесный пароход, совершавший рейсы через Атлантический океан в середине XIX в. Мощность его паровой машины была всего 750 л. с. На таких судах еще сохранялись паруса.

Колесный пароход, совершавший рейсы через Атлантический океан в середине XIX в. Мощность его паровой машины была всего 750 л. с. На таких судах еще сохранялись паруса.

Движители на судах бывают разные: весла, паруса, гребные колеса, винты и т. д. При гребле мускульная энергия человека с помощью движителя-весла преодолевает сопротивление воды. Паруса использовали силу ветра. А когда появились механические движители, то весло как бы вошло составной частью в гребное колесо.

Но даже усовершенствованные гребные колеса имели серьезные недостатки. Как только появлялась бортовая качка, они сразу же начинали работать поочередно — то одно, то другое. Судно начинало отклоняться от курса то влево, то вправо — рыскать. Это одна из причин, почему гребные колеса не получили широкого распространения на море.

Значительным шагом вперед было применение гребного винта. На гребной вал, выходящий из корпуса под кормой, насаживается устройство, очень напоминающее обычный настольный вентилятор. Вокруг ступицы расположены два, три, а то и больше лопастей, плоскость которых представляет собой часть винтовой поверхности. Отсюда и название винт. Вал вращает лопасти, а они отбрасывают воду от корабля и создают тем самым необходимый упор, преодолевающий силу сопротивления воды.

Гребные винты — самый распространенный вид движителей на современных судах. На больших кораблях часто делают не один, а два или три винта.

Существуют и другие типы движителей, использующих все тот же принцип, заложенный в обычном весле. Но встречаются они реже. Движение некоторых судов осуществляется с помощью водометного движителя. Такие суда перемещаются, выбрасывая в противоположное направление струю воды. Энергия двигателя тратится у них на работу насосов, выталкивающих воду.

Гребной винт крупного современного пассажирского судна.

Гребной винт крупного современного пассажирского судна.

Коэффициент полезного действия водометных движителей меньше винтовых. Но их преимущество в том, что нет выступающих частей под кормой. Это позволяет строить специальные суда для плавания по мелководью.

Читайте также  Двигатель на воде своими руками схема

Итак, зная почти все качества судна, мы пришли к его двигателю. Каким же он бывает?

Паровая машина стала первым судовым механическим двигателем. Но паровые машины — сложные, громоздкие сооружения, хотя и обладают бесспорными преимуществами по сравнению с парусами. Такие машины потребовали много места на судах. Необходимо стало также место для хранения топлива и устройства для его погрузки.

Вслед за паровыми машинами на суда пришли и паровые турбины. Они вращают либо вал с винтом, либо генераторы электрического тока, которые в свою очередь питают электродвигатели гребного вала.

Появление турбин позволило поднять мощность судовых двигателей. Так, линейные корабли во время второй мировой войны имели турбины мощностью до 250 тыс. л.с. В то же время турбина занимает меньше места, чем паровая машина той же мощности.

В начале этого столетия на кораблях стали применять также двигатель внутреннего сгорания — дизель. Оборудованные им суда называют теплоходами. Большое достоинство этих двигателей — высокая экономичность по сравнению с паровыми установками. Это дало возможность сократить запасы горючего на судне и облегчить его заправку. Отсутствие котельной, занимавшей много места, и простота эксплуатации также были большими его преимуществами.

Паровые машины, турбины и двигатели внутреннего сгорания — наиболее распространенные судовые двигатели. Лишь в последнее время у них появился серьезный «соперник». Это — атомная силовая установка. Она поставлена на первом в мире атомном ледоколе «Ленин». Источник его силы — три атомных реактора, в которых энергия извлекается из ядер урана.

Первый в мире атомный ледокол «Ленин».

Первый в мире атомный ледокол «Ленин».

Эта энергия поступает в парогенераторы, а образующийся в них пар используется для приведения в действие турбин. На атомоходе «Ленин» турбины вращают электрические генераторы. Выработанная ими электроэнергия используется для работы электродвигателей, вращающих три гребных вала ледокола.

Мощность двигателя ледокола — 44 тыс. л.с., а развиваемая им скорость —18 узлов (миль в час).

Этот огромный, могучий корабль — самый крупный ледокол в мире.

Атомные силовые установки пока еще очень громоздки. Их приходится помещать за толстыми стенами, чтобы уберечь команду от вредного действия радиоактивных излучений. Сложность и размеры такого «двигателя», необходимость защиты команды от вредных излучений позволяют пока строить их лишь на сравнительно крупных судах. И все же у этой силовой установки огромные преимущества.

Даже самые крупные из старых ледоколов не могли обходиться без заправки топливом более двух-трех недель. Каждый раз на возвращение в порт приходилось тратить много времени, а ведь период северной навигации очень краток.

Такие потери времени составляли почти 25% общего рабочего времени ледокола. Атомный ледокол может целый год не заходить в порт за «горючим».

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

В чем разница между двигателем (мотором) и приводом?

Двигатели и движители Колесный пароход, совершавший рейсы через Атлантический океан в середине XIX в. Мощность его паровой машины была всего 750 л. с. На таких судах еще сохранялись паруса. Движители…

Движитель

Каждое транспортное средство имеет движитель – механизм, который сообщает ему движение, перемещает в пространстве. Для этого он использует энергию от постороннего источника. Им может быть специальный мотор или внешняя среда.

Основные виды этого устройства:

  • Колесо.
  • Гусеница.
  • Шнек.
  • Парус.
  • Весло.
  • Гребной винт.
  • Гребное колесо.
  • Водомётный движитель.
  • Лопастной винт.
  • Реактивное сопло.

Колесо – одно из самых древних и распространённых видов движителя. Оно имеется у подавляющего большинства сухопутных транспортных средств. У обычного автомобиля их четыре. Ведущие колёса получают вращение через трансмиссию от встроенного мотора. При движении они взаимодействуют с покрытием дороги. Чем лучше их сцепление с полотном трассы, тем быстрее можно разогнать машину, увеличить тягу. На бездорожье используют устройства с более высоким коэффициентом сцепления: гусеницы или шнек.

Колесо

До изобретения паровых машин основным видом движителя морского транспорта был парус. Он преобразует бесплатную силу ветра в поступательное движение судна по воде. Но использовать его можно только при движении воздушных масс. В штиль такие корабли стоят или применяют другие способы для перемещения.

Паруса

Изобретатели первых летательных аппаратов придумали лопастной (воздушный) винт. Лопасти этого устройства при вращении захватывают потоки воздуха и отбрасывают их назад, благодаря чему создаётся усилие по перемещению самолёта вперёд. Чем быстрее вращается винт, тем больше создаётся тяга.

Воздушный винт

У человека таким устройством будут собственные ноги. Но ситуация кардинально изменится, если он пересядет на велосипед или воспользуется каким-то видом транспорта.

В чём отличие двигателя от мотора

Здравствуйте Уважаемые подписчики и читатели моего канала! Сегодня мы обратимся к терминологии.

Дело в том, что я часто слышу как одни с пеной у рта доказывают, что правильно говорить мотор, а вторые в ответ, уже замахиваясь, кричат, что двигатель. Так кто же из них прав, а кто нет? Сегодня наконец-то поставим точку в этом вопросе.

По суше [ править | править код ]

  • Колесо — автомобили, локомотивы, велосипеды и т. д.
  • Пневмокатковый движитель
  • Роторно-фрезерный движитель — вариант колёсного движителя, в котором используются роторы-фрезы в сочетании с поддерживающими лыжами.
  • Гусеничный движитель — гусеничные трактора, танки, некоторые типы вездеходов.
  • Полугусеничный движитель, в котором одновременно используются и колёса, и гусеницы.
  • Лыжно-гусеничный движитель, в котором одновременно используются гусеницы и лыжи. Основной тип движителя снегоходов.
  • Шнек — шнеко-роторные машины, некоторые типы вездеходов (шнекороторный вездеход).
  • Конечности — у шагающих механизмов: андроиды, шагоходы, экзоскелеты, шагающие экскаваторы.
  • Маглев (электромагнитное поле) — поезда

двигатель

ЗначениеМашина, которая приводит в движение, сила.Примеры словосочетаний• электрический двигатель,вечный двигатель

Двигатель

Согласно словарю Ожегова существует два значения этого слова: прямое и переносное.

Прямое звучит так — машина, превращающая какой-либо вид энергии в механическую работу.

Переносное — сила, которая способствует развитию или росту в какой-либо области.

Слово двигатель образовано от глагола «двигать».

Термин «двигатель» наиболее часто встречается в технической литературе. Также в литературе это слово можно встретить при обозначении даже древних устройств, предназначенных для приведения в движение что-либо.

Сходство терминов мотор и двигатель

По своей сути слова «двигатель» и «мотор» являются синонимами. Оба они обозначают устройство, которое что-либо приводит в движение. В автомобильной, промышленной и бытовой сфере эти слова обозначают одно и то же.

Приведём несколько примеров, когда эти слова взаимозаменяемы:

Бензиновый (дизельный) мотор, бензиновый (дизельный) двигатель.

Двигатель (мотор) токарного станка.

Несколько интересных фактов

Самые мощные и гигантские по размерам двигатели установлены на океанских судах. Они имеют мощность свыше 100000 л.с. А цилиндр имеет диаметр около 1 метра.

В английском языке также два термина для обозначения «сердца» автомобиля: «motor» и «engine» (всеми нами знакомый Check Engine). Сейчас эти слова — синонимы, но в XV веке словом engine называли орудие для пыток, ловушку, или злой умысел.

Водомет или гребной винт — что лучше выбрать для лодки, сравнение КПД и других характеристик

Водомет или винт — что лучше для лодки? Учитывая, что движители работают по принципам простейшей механики, вопрос будет возникать с регулярным постоянством, а споры о механических движках идти вечно.

водомет или винт

И все же, попробуем разобраться, может ли водомет конкурировать с традиционными лодочными гребными винтами, в чем плюсы и минусы каждого движка.

Читайте также  Что лучше дизель или бензиновый двигатель

Сравнение водометов и винтов

Как и в случае с другими технически сложными устройствами, однозначного ответа на вопрос, что лучше, водомет или винт, до сих пор нет. Тем не менее, оценить целесообразность использования конкретного типа движителя можно. При выборе следует учитывать множество факторов, принимая во внимание характеристики судна.

Также имеют значение предполагаемые условия эксплуатации, во многом зависящие от особенностей водоема.

Управляемость

водомет или винт, управляемость

Водометный мотор дает судну лучшую управляемость и маневренность. Лодка может развернуться на гораздо меньшем диаметре, чем с традиционным винтом, почти мгновенно остановиться без вреда для мотора и даже двигаться бортом вперед. Выбег плавсредства при экстренном торможении минимальный. Винтовой движитель в таких условиях легко выйдет из строя, поскольку подобные маневры создают огромную нагрузку на вал.

При наличии реверсивно-рулевого устройства высокая управляемость водомета сохраняется на минимальных скоростях движения.

Безопасность

Пожалуй, основное преимущество водомета. Система лопаток находится внутри судна и не создает опасности для находящихся рядом людей и животных. Именно этим объясняется использование водометного движителя на спасательных катерах, гидроциклах и буксировщиках воднолыжников.

Тем более, что существует множество водоемов, где использование плавсредств с винтами просто запрещено.

Долговечность и износостойкость

В долговечности и износостойкости водомет может проиграть гребному винту. Судно с водяным насосом легко проходит по мелководью и засоренным участкам акватории, даже преодолевает небольшие препятствия (мель, перекаты). Гребной винт в таких условиях просто разрушится.

Но, вопреки распространенному мнению, водомет легко засасывает всевозможный плавучий мусор и, если не срабатывает как блендер, то выходит из строя.

Такая неприятность может случиться в любой засоренной акватории. Чтобы избавиться от мусора, приходится разбирать насадку. Процедура это нелегкая и, в отличие от очистки винта, продолжительная. Если винт намотал мусор, достаточно включить заднюю скорость для очистки.

Поэтому нужно внимательно следить за состоянием водометного движителя, поскольку разрушение его деталей, особенно при эксплуатации судна в морской воде, представляет большую опасность.

Кстати, при эксплуатации на мелководье у водометов значительно повышается износ пары ротор-статор.

Универсальность

Насчет универсальности водометных лодочных моторов тоже можно поспорить. Да, они легко проходят по мелководью, выигрывают на засоренных, мелких, каменистых участках, но в нормальных условиях уступают винту. Поэтому при выборе — водомет или винт, нужно ориентироваться на характер водоема, где мотор будет эксплуатироваться.

Есть у водомета еще одно неприятное свойство — при редком использовании движитель легко обрастает. Стоит оставить его на пару летних недель без работы — мотор потеряет 10% своих скоростных данных.

Механизм можно покрыть изнутри специальной краской, но это ненадолго.

Водометы добавляют плавсредству немалую толику веса. Много весит не сам двигатель, а находящаяся в нем вода. Этот момент нужно учитывать при расчете ходкости судна. Винт намного легче.

Таблица плюсов и минусов движителей

Выбирая, что лучше, водомет или винт, нужно помнить, что у каждого из них есть свои преимущества и недостатки. Остановимся на них подробнее.

Вид движка Плюсы Минусы
Водомет • Высокий КПД на больших скоростях.
• Безопасность для людей и животных, находящихся поблизости.
• Защищенность движущихся частей, что делает возможным применение на мелководье.
• Меньшую, по сравнению с гребным винтом, шумность
• Низкий КПД на малых скоростях.
• Непропорциональное по отношению к частоте вращения импеллера, изменение скорости, затрудняющее управление судном.
• Проблемы кавитации, возникающие чаще, нежели у гребных винтов. Одной из причин их возникновения становятся завихрения во всасывающем отверстии.
• Высокая стоимость оборудования
Гребной винт • Низкая стоимость.
• Малое количество деталей.
• Простота обслуживания.
• Высокий КПД на малых скоростях
• Чувствительность к повреждениям, получаемым при столкновении с твердыми предметами.
• Опасность для окружающих. Вращающиеся лопасти способны нанести серьезные травмы.
• Снижение КПД по мере увеличения скорости.

Эти плюсы и минусы следует учитывать, размышляя над тем, что лучше подходит для вашего судна – винт или водомет.

Что для какого случая выбрать

Чем больше водоизмещение, тем меньше смысла в установке водометного движителя. Однако на реках и озерах, где эксплуатируются суда небольших размеров, использование подобного оборудования может оказаться оправданным.

Водомет хорошо зарекомендовал себя в качестве варианта оснащения лодок и катеров:

  • Участвующих в спортивных соревнованиях и большую часть времени перемещающихся на высоких скоростях. Здесь ключевую роль играет экономия топлива;
  • Используемых для буксировки воднолыжников, сопровождения находящихся в воде спортсменов, проведения спасательных операций. В таких условиях значение имеет относительная безопасность водометного движителя;
  • Эксплуатируемых на водоемах малой глубины, где существует риск повреждения вращающихся частей при контакте с каменистым дном.

Если вы еще не определились с тем, что лучше, водомет или винт, имейте в виду, что во всех перечисленных случаях имеет смысл сделать выбор в пользу водомета.

Тем не менее, для любителей путешествий и отдыха на воде, передвигающихся на малых и средних скоростях, винтовой движитель предпочтительнее с экономической точки зрения, сокращая расходы на обслуживание и эксплуатацию техники.

Есть и еще один важный момент. При установке на судно двух и более моторов, работающих на разные валы, КПД винтов не так сильно снижается из-за взаимных влияний, как КПД водометов.

Проводимые специалистами исследования, целью которых было определить, что лучше, водомет или винт, наглядно доказали:

  • При одинаковой частоте вращения вала и мощности двигателя малые катера и лодки, оборудованные водометными движителями, способны развивать такую же скорость, что и суда с гребным винтом;
  • Малым высокооборотным насосом нельзя заменить низкооборотный гребной винт большого диаметра;
  • На судах с резкими изгибами формы корпуса и малокилеватыми обводами воздух, попадающий в водозаборное отверстие насоса, становится причиной снижения тяги;
  • Катера, оборудованные водометными движителями, очень хорошо управляются на высоких скоростях.

Но эти исследования далеки от завершения. Новые материалы и технологии, применяемые в судостроении, вносят свои коррективы. И значит окончательный ответ, что предпочтительнее, винт или водомет, мы можем не получить никогда. Придется ориентироваться на собственные предпочтения и особенности акватории.

Синхронный и асинхронный двигатель отличия

Двигатель постоянного тока

Для приведения в движение различных станков или механизмов на предприятиях тяжелой и легкой промышленности в большинстве случаев используются электродвигатели переменного тока. Электрические машины постоянного тока распространены в меньшей мере и чаще всего применяются в качестве тяговых агрегатов на городском электротранспорте, поездах, складских погрузчиках и тележках.

Чтобы достичь максимальной энергоэффективности производственных процессов, нужно правильно подходить к выбору двигателя для привода.

Синхронный и асинхронный двигатель – отличия для чайников

Конструкция асинхронных и синхронных электрических машин практически одинакова. У обоих электродвигателей есть неподвижный статор, состоящий из обмоток (катушек), которые уложены в пазы сердечника, набранного из пластин, выполненных из электротехнической стали, и подвижный ротор. Обмотки статора сдвинуты друг относительно друга на угол, равный 120°, поэтому проходящий по ним электрический ток создает вращающееся магнитное поле, которое вовлекает в движение ротор. Вот именно здесь и проявляется основное отличие этих электрических машин – конструкция ротора, от которой зависит скорость его вращения.

Асинхронный двигательАсинхронный двигатель

Ротор такого двигателя может быть короткозамкнутым или фазным.

Вне зависимости от типа ротора в этих двигателях частота вращения ротора всегда будет меньше скорости вращения магнитного поля статора. Эта разница обусловлена законами физики:

  • силовые линии магнитного поля статора, пересекая замкнутый контур ротора, индуцируют в нем электродвижущую силу, а значит и собственное магнитное поле;
  • в результате взаимодействия этих полей, имеющих одинаковую полярность, возникает крутящий момент, вызывающий вращение ротора;
  • в тот момент, когда скорости вращения магнитных полей становятся одинаковыми, возникновение ЭДС в роторе прекращается, в результате чего крутящий момент стремится к нулю;
  • как только частота вращения ротора начинает отставать от скорости вращения поля статора, возникновение ЭДС возобновляется.
Читайте также  Какую присадку залить в двигатель чтобы не стучали гидрокомпенсаторы

Синхронный двигательСинхронный двигатель

Ротор таких двигателей комплектуется постоянными магнитами или обмотками возбуждения. Обмотки могут быть как явнополюсными, так и распределенными (уложенными в пазы ротора). Кроме того, ротор синхронной машины может иметь и короткозамкнутые обмотки.

После разгона ротора до скорости близкой к частоте вращения магнитного поля статора, на катушки полюсов через щеточно-контактный узел подается постоянное напряжение, которое возбуждает в них постоянное магнитное поле. Противоположные полюса магнитных полей притягиваются друг к другу и частота вращения ротора становится синхронной.

Разгон ротора может осуществляться с помощью вспомогательного двигателя или в асинхронном режиме, благодаря короткозамкнутой обмотке.

Недостатки и преимущества двигателей

Синхронные двигатели имеют довольно сложную конструкцию, обусловленную наличием щеточного узла. Кроме того, для их работы требуется дополнительный источник постоянного тока. Еще одним недостатком является невозможность их эксплуатации в условиях частых пусков и остановов. Однако все это компенсируется большой мощностью, высоким КПД, устойчивостью к перепадам напряжения в питающей сети и стабильной частотой вращения вала, вне зависимости от величины нагрузки на него.

Асинхронный двигатель в отличие от синхронных машин более чувствителен к колебаниям напряжения и не может сохранять номинальную скорость вращения, при увеличении нагрузки. Но простота конструкции, длительный срок эксплуатации, универсальность применения, способность работать в режиме частых включений и остановок делают эти машины наиболее распространенными в промышленном и бытовом секторе.

Реактивный vs турбовинтовой двигатель

Двигатель — одна из самых важнейших частей в любом механизме, особенно, если речь идет о самолете, который поднимает в воздух несколько десятков человек. От типа его двигателя зависит и функция, которую будет выполнять данный самолет, начиная от применения в сельскохозяйственных работах и заканчивая перевозкой пассажиров на большой высоте на дальние расстояния.

Всего существует два типа двигателей для самолетов: воздушный (атмосферный) и ракетный. В нашей же статье мы будем сравнивать два подвида воздушных двигателей — это реактивный и турбовинтовой, чтобы показать вам все преимущества и недостатки одного и другого двигателей.

Но прежде, чем сравнивать, какой из них лучше, сперва мы расскажем вам об их принципах работы. Следует отметить, что все воздушные двигатели в качестве материала, выполняющего механическую работу, используют атмосферу.

Турбовинтовой двигатель состоит из воздушного винта, редуктора и турбокомпрессора. Принцип работы данного вида двигателей достаточно прост: атмосферный воздух сжимается и подается в камеру сгорания, где смешивается с топливом. Там с помощью свечи зажигания эта смесь поджигается и сгорает, образуя при этом продукты сгорания под высоким давлением, которые приводят во вращение диск турбины. Данные процессы показывают, как энергия сжатого и нагретого газа преобразуется в механическую работу.

Мощность турбовинтового двигателя сосредоточена в валу из-за отсутствия выходящей реактивной струи. Именно вал приводит в движение винт, который и создает тягу. Подобного род конструкции применяют не только для самолетов, но и вертолетов.

Намного интереснее работа реактивного двигателя. Существует несколько разновидностей данного рода двигателей:

Турбореактивный двигатель в качестве рабочего тела использует атмосферу, которая при нагревании расширяется, а при охлаждении сжимается. Основным принципом работы является превращение внутренней энергии топлива сначала в кинетическую, а затем в механическую энергию.

Все начинается с компрессора, куда атмосферный воздух попадает и затем сжимается, получая энергию. Затем сжатый воздух переходит в камеру сгорания, где смешивается с продуктами сгорания керосина, сам при этом нагреваясь и, как следствие, расширяясь. Смесь из газов попадает в турбину и вращает ее через рабочие лопатки. При этом часть энергии теряется, превращаясь в механическую энергию основного вала. Она расходуется также на работу топливных и масляных насосов, на работу компрессора, привода электрогенераторов, вырабатывающих энергию для различных бортовых систем самолетов.

Но большая часть энергии расходуется на создание тяги с помощью реактивного сопла: энергия разгоняется в нем и создает тягу за счет реактивной струи.

Турбореактивный двухконтурный двигатель.

Отличие двухконтурного турбореактивного двигателя от просто турбореактивного заключается в наличие у первого внутреннего и внешнего контуров, благодаря чему весь поток поступает сначала в компрессор низкого давления. Основная же часть воздуха проходит по внутреннему контуру, как и в турбореактивном двигателе.

Вторая же часть, которая проходит по внешнему контуру, остается холодной и при выбросе не сгорает, создавая дополнительную тягу и уменьшая расход топлива.

Прямоточный воздушно-реактивный двигатель.

В отличие от других реактивных двигателей в прямоточном воздушно-реактивном двигателе нет турбины и компрессора. Основными частями являются камера сгорания, диффузоры и сопла, с помощью которых создается тяга, как говорилось ранее.

Главной задачей диффузора является торможение встречного воздуха и повышение статического электричества. Кислород, поступающий из него, является основным окислителем для сгорания топлива в камере сгорания.

Помимо диффузора в таком двигателе также есть стабилизатор пламени и форсунки.

Существует также несколько разновидностей такого двигателя (это зависит от требуемой скорости):

Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель.

Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель помимо таких стандартных частей, как сопло и камера сгорания, состоит еще из форсунок (как прямоточный), свечи зажигания, и клапанной решетки. Сопло представляет собой длинную цилиндрическую часть, а камера сгорания имеет входные клапаны. При их открытие туда поступаю воздух и топливо, образуя единую смесь, которая поджигается искрой зажигания. После этого клапаны тут же закрываются под действием избыточного давления. Реактивная тяга создается с помощью выброса продуктов сгорания через сопло.

Так работают реактивные и турбовинтовые двигатели. Теперь, когда вы смогли узнать немного больше о принципе их работы, мы опишем для вас как положительные, так и отрицательные стороны двигателей, чтобы вы сами смогли решить, что же все таки лучше.

Если речь идет о низких скоростях, то турбовинтовые двигатели находятся в преимуществе. За счет вращения винта КПД повышается и расход топлива становится меньше, чем у реактивных. Но если вам необходима большая скорость, то тут первенство, бесспорно, переходит к реактивным двигателям за счет большей тяговой силы, что помогает намного легче и быстрее достичь необходимой скорости.

У турбовинтовых двигателей намного больше, чем у реактивных. Поэтому, если самолету необходима маневренность, предпочтение отдают реактивным двигателям.

Шум, создаваемый турбовинтовыми двигателями, составляет более 140 децибелов, что превышает порог допустимого. Реактивные же двигатели создают шум в пределах 130-140 децибелов. Такой уровень звука может вызвать болевые ощущения, но при этом остается в пределах нормы.

Подводя итоги, трудно сказать, что же все таки лучше, реактивный или турбовинтовой двигатели. Каждый из них имеет как преимущества, так и недостатки в той или иной степени перед по отношению друг к другу. Например, если самолет нужен для выполнения местных перевозок на небольшой высоте, то намного эффективнее и выгоднее будет турбовинтовой двигатель. Если же речь идет про дальние и быстрые перелеты, то, безусловно, наиболее удачным решением будет отдать предпочтение реактивному двигателю по уже известным вам причинам.

Статьи по теме

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Back to top button