Что такое атмосферный двигатель
1 Апр 2015 autofuct 700 Нет
Содержание
- 1. Современный атмосферный мотор и его особенности в работе?
- 2. Конструктивные огрехи атмосферного двигателя
- 3. Увеличение мощности мотора и чем это обернется?
Сегодня многие легковые автомобили выпускаются с атмосферными двигателями: что это значит и можно ли его модернизировать в своей машине? Для того, чтобы увеличить мощность автомобильного мотора необходимо изменить его конструкцию, подходящий вариант для автовладельца? Остановимся на этом вопросе более подробно.
Современный атмосферный мотор и его особенности в работе?
В настоящее время под атмосферным силовым агрегатом принято понимать самый первый мотор изготовленный руками человека. Кроме того, появившееся название напрямую связано с атмосферой, которая окружает нас, она принимает активное участие в сжигании двигательных смесей, они образуются в процессе поступления воздуха в поршень. Что касается следующего этапа работы автомобильного мотора, он смешивается с горючим. Это подтверждает, что такой вид двигателя относится к более простому механическому устройству. В настоящее время производители устанавливают современные турбины на атмосферный мотор, что позволяет добиться поступление смеси более сбалансированной.
Атмосферный автомобильный двигатель обладает некоторыми особенностями, которые непременно следует учитывать в процессе эксплуатации. Главная особенность заключается в соблюдении правильного расчета поступления топлива. В этом случае требуется подобрать оптимальное соотношение между углеводородным топливом и воздухом из атмосферы. Выпущенные моторы в обязательном порядке должны соответствовать всем нормам, тогда баланс смеси для атмосферного мотора соответствует соотношению одного к четырнадцати.
Данный показатель характерен для всех ДВС. Выпуск и дальнейшая эксплуатация этой категории моторов возможна только при соблюдении оптимального соотношения всех перечисленных моментов.
Конструктивные огрехи атмосферного двигателя
При эксплуатации атмосферного мотора практически сразу появляется неудобства, когда требуется от двигателя работать с различных силовых нагрузках. При этом возможно резкое изменение возможности втягивать воздух, что приводит к нарушению соотношения 1:14. При работе на небольших оборотах не достаточно поступает необходимый объем атмосферного воздуха. Собственно говоря, частота и собственные вращательные движения различных деталей в блоке цилиндров не способны обеспечить необходимый объем этого важного компонента в системе. Через некоторое время сбои будут заметны, что потребует от водителя проведение ремонтных работ двигателя.
На сегодняшний день атмосферный двигатель относится к самым популярным агрегатам, которыми оснащаются современные автомобили. Не принимая во внимание имеющиеся проблемы с насыщаемостью воздухом. Современные инженеры практически свели данную проблему к минимуму. Кроме того, эти силовые агрегаты по характеристикам конструкции питания, обладают пригодностью к различным видам проведения ремонтных работ.
Увеличение мощности мотора и чем это обернется?
Возможно, владельц автомобиля очень заинтересовал вопрос увеличения мощности имеющегося атмосферного мотора. Остановимся на этом несколько подробней. Для того, чтобы добиться увеличения мощности, необходимо осуществить следующие операции:
увеличить объем цилиндров;
кулачковый вал и клапан стандартного вида полностью меняется;
применяется патрубок;
используется усовершенствованные воздушные фильтры.
Как показывает практика, в случае правильного выполнения всех действий по данным изменениям, имеющийся атмосферный дизельный мотор ориентировочно увеличивает в среднем свою мощность на 30%. Оказывается, что не всегда достигнутый результат полностью устраивает владельца. В этом случае рекомендуется установить дополнительно механический нагнетатель (одного или несколько), имеющий такой же тип передачи, как турбо.
После выполнения всех работ по увеличению мощности автомобильного атмосферного мотора, существенно выросла потребность двигателя в углеводородном топливе. Основной расход топлива заметен при езде на трассе, где скорость машины намного превосходит, скорость передвижения в населенном пункте. Как следствие, обладание высокой скорости, обычная тормозная система автомобиля не справляется с выполнением главной задачи. Обязательно ли осуществлять модернизацию автомобильного мотора. Принимая во внимание имеющиеся причины, большинство специалистов не рекомендуют осуществлять автовладельцам подобные изменения своей машины самостоятельно.
что это такое? Какой двигатель лучше атмосферный или турбированный?
Автор Proavtomaster На чтение 7 мин Просмотров 409к. Опубликовано
Если рассматривать характеристики транспортного средства, то будущие владельцы автомобилей больше внимания уделяют двигателям. Но если между инжекторными или карбюраторными силовыми установками многие понимают разницу, то в отношении турбинного и атмосферного ДВС есть много вопросов. Большинство даже не знают, что это за модификации, насколько они полезны в рядовых эксплуатационных условиях. Поэтому в вопросе следует разобраться подробнее.
Содержание
- Что такое атмосферный двигатель
- Что значит атмосферный двигатель
- Принцип работы атмосферных двигателей
- Разновидности атмосферных двигателей
- Чем отличается атмосферный двигатель от турбированного
- Турбо или атмосферник: плюсы и минусы атмосферного двигателя
- Плюсы атмосферника
- Минусы атфосферника
Что такое атмосферный двигатель
Атмосферный двигатель представляет собой стандартную силовую установку. Данное наименование у многих находится на слуху, но не все знают, что оно представляет собой. В действительности такой агрегат был изобретен очень давно, равно как повсеместно используется в изготовлении транспортных средств.
Что значит атмосферный двигатель
Атмосферный мотор – это обычный и классический двигатель внутреннего сгорания. В нем воздух проникает внутрь камеры для смешивания (или непосредственно в цилиндры) посредством системы впуска. Смешивание осуществляется в каждом цилиндре отдельно. Когда концентрации воздуха и бензина (или другого топлива) будет достаточно для детонации, смесь взрывается, выталкивая поршень. Это и приводит в движение все рабочие механизмы силовой установки.
Принцип работы атмосферных двигателей
Каждый двигатель транспортного средства работает с помощью горючей смеси. Она детонирует в специальных цилиндрах, выталкивая поршни. Но чтобы смесь была качественной и хорошо сдетонировала, чистое топливо не используется. Это относится как к бензиновым, так и к дизельным двигателям. Происходит смешивание воздуха и топлива в пропорции примерно 1 к 14 топлива и воздуха соответственно.
Если говорить непосредственно об атмосфернике, то здесь наблюдается следующий принцип работы:
- С помощью поршней, которые двигаются в разные стороны, с улицы забирается воздух.
- В карбюраторе или инжекторе создаются условия пониженного давления, которые дополнительно сказываются на скорости забора воздуха извне.
- Атмосферный воздух поступает внутрь камеры, где смешивается с топливом.
- Происходит детонация, вследствие которой подвижные механизмы начинают свое движение, согласно заданному функционалу.
Рассмотренный принцип широко распространен. Несмотря на то, что методика была изобретена давно, сейчас она все еще востребована благодаря универсальности, стабильному функционированию, и в некоторых случаях – нерациональности использования других, более современных и модернизированных систем.
Разновидности атмосферных двигателей
Двигатель атмосферник представлен на рынке тремя разными видами:
- Бензиновые. С самого начала такие транспортные средства стали самыми популярными, причем не теряют своей популярности до сегодняшнего дня.
- Газовые. Как правило, не изготавливаются на заводе производителя, а модернизируются отдельно, если владелец транспортного средства решит улучшить свой движок.
- Дизельные. По мощности или другим характеристикам они схожи с бензиновыми, но немного дороже в обслуживании, производстве и эксплуатации, поэтому используются реже.
Также атмосферный движок можно классифицировать по типу передачи топлива. Здесь рассматривают карбюратор и инжектор.
Чем отличается атмосферный двигатель от турбированного
Турбинные и атмосферные двигатели – наиболее распространенные ДВС в современном автомобилестроении. Однако несмотря на то, что они используются для движения машины, в них есть и существенные различия. Они коснулись следующих характеристик:
- Ключевой принцип работы.
- Объем.
- Мощность.
- Продолжительность использования.
- Требования к качеству топлива.
- Требования к качеству масла.
В отношении остальных характеристик двигатель с турбиной тоже мощнее. Срок его эксплуатации высокий, а периодичность ремонта – низкая.
Естественно, двигатель с турбиной дороже в производстве, поэтому и сами транспортные средства обходятся дороже. Если же их нужно ремонтировать, то владельцу придется потратить больше. Именно поэтому такие автомобили менее популярные, чем те, что комплектуются атмосферными двигателями.
Турбо или атмосферник: плюсы и минусы атмосферного двигателя
Выбирая атмосферник или турбированный двигатель многие могут подумать, что следует отдавать предпочтение именно второму варианту. Но у турбины есть не только достоинства, такой двигатель имеет и недостатки.
Достоинства:
- Лучше создается энергия для движения транспортного средства. Ее количество больше, поэтому и движение автомобиля улучшается.
- Меньше расход топлива. Этот параметр следует рассматривать только при условии, что сравниваются два двигателя с равными исходными параметрами.
- Меньше объем двигателя, чтобы достичь максимальной мощности.
- Может нормально работать при поезде в горы, где концентрация кислорода в воздухе намного выше, чем в городе.
Имеются и недостатки:
- Сложнее конструкция, поэтому разница в цене на автомобиль существенная.
- Дороже ремонт, что характеризуется сложностью конструкции.
- Требовательность к качеству топливной смеси.
Перед принятием окончательного решения нужно рассматривать не только сравнительные преимущества, но и недостатки.
Плюсы атмосферника
Атмосферник тоже характеризуется сильными и слабыми сторонами. К основным достоинствам относят:
- Неприхотливое обслуживание. В ходе мелкого или серьезного ремонта можно использовать не только оригинальные запчасти, но и альтернативную продукцию. Главное, чтобы установленное изделие подходило используемой конструкции.
- Продолжительная ремонтопригодность. В сравнении с трубированным мотором, мелкие ремонтные работы с атмосферником можно выполнять чаще. И это не скажется на эксплуатационных характеристиках.
- Износостойкость. Поскольку конструкция сравнительно простая, долговечность изделия выше.
- Сохранение мощности при длительной эксплуатации, а также недочетах во время использования (например, ранее переключение передачи или другие мелкие проблемы, связанные с неопытностью водителя).
- Стоимость машины и ремонта. Ценовые категории сильно отличаются, разница может достигать 15-20%.
- Ниже расход моторного масла, а также лучше справляется масляный насос, менять его требуется реже.
- Неприхотливость в отношении топлива. Можно заправлять дешевый бензин, при этом основные характеристики будут сохраняться.
Минусы атфосферника
Помимо достоинств, атмосферник обладает и недостатками:
- Выше масса двигателя, если сравнивать его с турбомотором с аналогичными характеристиками. Но сравнивая массу, необходимо учитывать тот факт, что трубодвигатель должен комплектоваться еще и турбиной, что сказывается на весе всей технической части машины.
- Если пользоваться автомобилем на высоте, когда воздух разряжен, мощность будет существенно снижаться.
- Больше выхлопных газов. Поэтому существует вероятность, что во многих цивилизованных странах, которые ответственно относятся к сохранению экологии, такие транспортные средства будут запрещены. В некоторых уже введены налоги, если вы пользуетесь автомобилями с увеличенным количеством выхлопа.
- Ниже эксплуатационные характеристики. К примеру, если трогается с места турбинный и атмосферный автомобиль, то первый будет существенно выигрывать. То же самое наблюдается при разгоне или выполнении других маневров.
Также если питание осуществляется за счет естественной подачи воздуха, оптимизировать состав и качество горючей смеси попросту невозможно.
термодинамика — Как работала атмосферная паровая машина?
спросил
Изменено 3 года, 7 месяцев назад
Просмотрено 184 раза
$\begingroup$Всем привет и с Днем Благодарения!
Первым работоспособным паровым двигателем был атмосферный двигатель Ньюкомена (https://en. wikipedia.org/wiki/Newcomen_atmospheric_engine). Это работало следующим образом: пар заполнял камеру с поршнем внутри. В эту камеру впрыскивалась холодная вода, в результате чего пар конденсировался, создавая частичный вакуум. Давление атмосферы (отсюда и «атмосферный двигатель») будет толкать поршень вниз, поднимая воду.
Однако, когда я изучал термодинамику, я узнал, что свободное расширение газа против вакуума (даже когда между ними находится поршень) не работает. Может ли кто-нибудь помочь примирить мою интуицию здесь? Потому что двигатель Ньюкомена, несмотря на то, что газ (атмосфера) давит на поршень, находящийся в контакте с вакуумом, безусловно, выполняет работу!
Большое спасибо!
- термодинамика
- вакуум
- газ
Ответ кроется в точных словах «свободное расширение против вакуума».
В атмосферной паровой машине расширение не свободное — оно нагружено силой движения двигателя и нагрузкой двигателя. Это не против вакуума — это против поршня, который медленно движется против силы. Таким образом выполняется работа.
Свободное расширение против вакуума обычно предполагает открытие клапана непосредственно в вакуум или разрыв мембраны между вакуумом и давлением. Когда вставляется поршень, имеющий силовую нагрузку, расширение не является свободным.
Вместо частичный вакуум читать пониженное давление ниже атмосферного , чтобы избежать вводящей в заблуждение ссылки на вакуум.
Когда такое состояние достигается, в цилиндре возникает перепад давления, что приводит к результирующей силе, действующей на цилиндр, которая используется для выполнения полезной работы.
$\endgroup$Зарегистрируйтесь или войдите в систему
Зарегистрируйтесь с помощью Google Зарегистрироваться через Facebook Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и парольОпубликовать как гость
Электронная почтаТребуется, но никогда не отображается
Опубликовать как гость
Электронная почтаТребуется, но не отображается
Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания и подтверждаете, что прочитали и поняли нашу политику конфиденциальности и кодекс поведения.
Атмосферная тепловая машина – страница исследований Оливье Паулюи
Почему движется атмосфера?
На этот, казалось бы, наивный вопрос не так просто ответить, как может показаться. Во-первых, не очевидно, что он вообще должен двигаться. Большинство физических систем, оставленных на собственном устройстве, через некоторое время достигают состояния покоя. Возьмите стакан воды. После перемешивания вода какое-то время может двигаться, но позже она осядет. Физический принцип здесь — Второй закон термодинамики (извините за заглавные буквы, но это один из самых больших законов в физике…). Полная формулировка второго закона немного сложна, но одно из ее следствий заключается в том, что
Атмосфера Земли, однако, не изолирована, а постоянно получает энергию в виде коротковолнового излучения Солнца и теряет энергию за счет излучения инфракрасного излучения в космос. Важно отметить, что энергия Солнца в основном поглощается у поверхности и в тропиках – при достаточно теплой температуре. Напротив, испускание инфракрасного излучения происходит в верхней тропосфере при довольно низкой температуре. Это создает ситуацию, когда атмосфера действует как тепловой двигатель, который может генерировать кинетическую энергию, перенося энергию от теплого источника к холодному стоку. В результате теплый воздух поднимается вверх, холодный опускается вниз и образуется ветер.
Цикл Карно, пожалуй, самая известная тепловая машина. Он был введен блестящим французским инженером и ученым Сади Карно в его основополагающем труде Reflexions sur la puissance motrice du feu (который положил начало всему бизнесу второго закона). Это теоретическая машина — насколько мне известно, никто никогда не создавал цикл Карно. Работа, выполняемая циклом Карно, определяется как $$ W = Q \frac{T_{in}-T_{out}}{T_{in}},$$, где $Q$ – нагрев, а $T_{in} $ и $T_{out}$ — температура источника и стока энергии. Цикл Карно также является оптимальным случаем: никакая тепловая машина не может произвести больше работы, чем цикл Карно, при заданной скорости нагрева и температуре источников и поглотителей энергии.
Атмосфера принципиально не действует как цикл Карно. Например, средний поверхностный нагрев составляет около 100 Вт на квадратный метр. При средней температуре поверхности 288 К и температуре излучения 255 К работа, совершаемая циклом Карно, составит около 11 Вт на квадратный метр. Напротив, типичные оценки рассеивания кинетической энергии в атмосфере составляют от 2 до 5 Вт на квадратный метр. Разницу между верхним пределом Карно и генерацией кинетической энергии можно объяснить гидрологическим циклом и, в частности, двумя ключевыми аспектами атмосферы Земли: (1) идут дожди и (2) атмосфера в основном сухая.
Начнем с роли дождя. Типичная капля дождя образуется на высоте нескольких километров в атмосфере, прежде чем упасть на поверхность Земли. Если бы эта капля находилась в свободном падении, ее скорость достигла бы более 100 миль в час, что сделало бы Бельгию непригодной для жизни. Вместо этого капли дождя замедляются за счет аэродинамического сопротивления окружающего воздуха и достигают конечной скорости всего в несколько миль в час. Это сопротивление является диссипативным процессом. Мы использовали спутниковые данные для ее оценки и получили число около 1,2 Вт на квадратный метр, что примерно того же порядка, что и рассеяние ветром (Pauluis and Dias, 2013).
Во-вторых, атмосфера Земли довольно сухая, прежде всего из-за активного гидрологического цикла. Учтите, что, несмотря на то, что две трети Земли покрыты океанами, ее средняя относительная влажность составляет около 70%. Эта атмосферная циркуляция действует как осушитель, который непрерывно удаляет водяной пар: влажный воздух поднимается вверх и образует облака, теряет воду из-за осадков и затем возвращается на поверхность с гораздо меньшим содержанием воды.