De functie van warmtemotoren is om warmte-energie om te zetten in nuttig mechanisch werk. De werkvloeistof in dergelijke installaties is gas. Het drukt met kracht op de turbinebladen of op de zuiger, waardoor ze in beweging komen. De eenvoudigste voorbeelden van verbrandingsmotoren zijn stoommachines en verbrandingsmotoren voor carburateurs en dieselmotoren.
instructies:
Stap 1
Heen en weer bewegende warmtemotoren hebben een of meer cilinders met een zuiger erin. De expansie van het hete gas vindt plaats in het volume van de cilinder. In dit geval beweegt de zuiger onder invloed van gas en voert hij mechanisch werk uit. Een dergelijke warmtemotor zet de heen en weer gaande beweging van het zuigersysteem om in rotatie van de as. Hiervoor is de motor uitgerust met een krukmechanisme.
Stap 2
Externe verbrandingswarmtemotoren omvatten stoommachines, waarin de werkvloeistof wordt verwarmd op het moment van brandstofverbranding buiten de motor. Verwarmd gas of stoom onder hoge druk en hoge temperatuur wordt in de cilinder gevoerd. In dit geval beweegt de zuiger en wordt het gas geleidelijk afgekoeld, waarna de druk in het systeem bijna gelijk wordt aan atmosferisch.
Stap 3
Het verbruikte gas wordt uit de cilinder verwijderd, waarin onmiddellijk de volgende portie wordt ingevoerd. Om de zuiger terug te brengen naar zijn oorspronkelijke positie, worden vliegwielen gebruikt, die aan de krukas zijn bevestigd. Deze warmtemotoren kunnen enkele of dubbele actie bieden. Bij motoren met een dubbele werking zijn er twee fasen van de werkslag van de zuiger per asomwenteling; in installaties met een enkele werking maakt de zuiger één slag in dezelfde tijd.
Stap 4
Het verschil tussen verbrandingsmotoren en de hierboven beschreven systemen is dat hier heet gas wordt verkregen door het brandstof-luchtmengsel direct in de cilinder te verbranden, en niet daarbuiten. De toevoer van de volgende portie brandstof en de afvoer van uitlaatgassen vindt plaats via een systeem van kleppen. Hiermee kunt u in een strikt beperkte hoeveelheid en op het juiste moment brandstof leveren.
Stap 5
De warmtebron in verbrandingsmotoren is de chemische energie van het brandstofmengsel. Dit type warmtemotor heeft geen externe boiler of verwarming nodig. Een verscheidenheid aan brandbare stoffen fungeren hier als werkvloeistof, waarvan de meest voorkomende benzine of dieselbrandstof is. De nadelen van verbrandingsmotoren zijn onder meer hun hoge gevoeligheid voor de kwaliteit van het brandstofmengsel.
Stap 6
Verbrandingsmotoren kunnen twee- en viertakt zijn. Apparaten van het eerste type zijn eenvoudiger van ontwerp en niet zo massief, maar met hetzelfde vermogen hebben ze aanzienlijk meer brandstof nodig dan viertaktmotoren. Motoren die op tweetakt werken, worden meestal gebruikt in kleine motorfietsen of grasmaaiers. Meer serieuze machines zijn uitgerust met viertakt-warmtemotoren.
