Как работает двигатель внутреннего сгорания — Mafin Media

Ко всем статьям 13 августа 2021

Читатели Mafin Media уже знакомы с типами двигателей внутреннего сгорания (ДВС) и запросто отличат VR-образную «шестерку» от рядной «четверки» и вспомнят о недостатках и преимуществах роторно-поршневого двигателя. В новом материале расскажем простыми словами, как устроено «автомобильное сердце».

Механические самоходные транспортные средства активно разрабатывались еще в XVIII веке. Но именно в 1880-х годах немецкие конструкторы Готтлиб Даймлер и Карл Бенц установили первые бензиновые двигатели на мотоцикл и трехколесную коляску. Самоходный экипаж Бенца приводился в движение одноцилиндровым мотором мощностью 1,5 л. с. (традиционно мощность принято измерять в лошадиных силах и киловаттах). За почти полтора столетия «самоходной» истории принцип работы ДВС кардинально не изменился: колеса приводятся в движение механической энергией, получаемой благодаря сгоранию топливно-воздушной смеси внутри двигателя.

«Коктейль» для двигателя

Топливно-воздушная смесь — это «коктейль» из собственно топлива и воздуха. Для бензинового двигателя рабочее соотношение в среднем составляет 1 к 15, то есть 1 единица топлива и 15 единиц воздуха. Если добавить больше горючего (обогатить смесь), пострадает экономичность, если меньше (обеднить) — мощность. Со слишком обедненной или обогащенной смесью мотор вообще может отказываться заводиться.

Готовиться смесь может по-разному. В устаревших карбюраторных двигателях горючее «готовится» в отдельном механизме авто — карбюраторе. После смешивания воздуха с топливом смесь подается в двигатель и там сгорает. У карбюраторных моторов много минусов, а их ремонтопригодность сегодня уже не так востребованна. Поэтому самые популярные системы подачи топлива — инжекторные (от англ. inject — впрыскивать). В зависимости от конструкции мотора топливо подается либо во впускной коллектор — трубопровод, через который авто получает воздух из окружающей среды, — либо напрямую в цилиндры. Подобные решения сложнее, но позволяют экономить топливо и снижать количество вредных выбросов в атмосферу. Основная деталь инжекторного впрыска — форсунка. Именно она впрыскивает топливо:.

Компоненты двигателя: где и как сгорает смесь

Самое важное происходит в корпусе двигателя, который объединяет блок цилиндров (слева на фото) и головку блока цилиндров (справа на фото).

Блок цилиндров содержит полые внутри цилиндрические трубки, в которых размещаются поршни.

Головка блока цилиндров (ГБЦ) монтируется на блок цилиндров и образует герметичные (т. е. непроницаемые для посторонних жидкостей и газов) камеры сгорания.

Внутри камеры сгорания устанавливаются поршни — детали цилиндрической формы, совершающие возвратно-поступательные движения под действием сгорания смеси.

Поршни — часть кривошипно-шатунного механизма (КВШ), комплекса деталей, который преобразует движения поршня во вращение коленчатого вала. Последний и двигает колеса автомобиля. Так выглядит КВШ вместе с поршнями двигателя:

В головке блока цилиндров находятся упомянутые выше форсунки — вместе со свечами зажигания (в бензиновом моторе) и клапанами. Свечи зажигания производят электрическую искру, предназначенную для воспламенения топливно-воздушной смеси.

! — Если автомобиль оснащен непосредственным впрыском топлива (в камеру сгорания), форсунки находятся в ГБЦ, а если впрыск распределительный — форсунки установлены во впускном коллекторе вблизи впускных клапанов.

Клапаны относятся к механизму газораспределения и внешне напоминают большие гвозди:

Такая форма дана им неслучайно: нижней, выпуклой частью они закрывают и открывают впускные и выпускные отверстия в камере сгорания, поочередно впуская подготовленную топливно-воздушную смесь или воздух и выпуская отработанные газы. Соответственно, в зависимости от своей роли клапаны бывают впускными и выпускными.

Обычно на один цилиндр приходится от двух до четырех клапанов. За то, чтобы «доступ» в камеру сгорания открывался вовремя, и отвечает механизм газораспределения (ГРМ), в который выходят клапаны. В зависимости от мотора ГРМ приводится в действие ремнем или цепью.

Рассмотрим цилиндр в разрезе:

Четыре такта

Любой двигатель функционирует согласно циклу, состоящему из нескольких тактов, то есть ходов (движений) поршня. Большинство автомобильных моторов — четырехтактные.

Рассмотрим такты бензинового двигателя:

1. Впуск: открывается впускной клапан, в камеру сгорания попадает топливно-воздушная смесь, а поршень идет вниз.
2. Сжатие: оба клапана закрыты, поршень идет вверх, сжимая и нагревая смесь.
3. Рабочий ход: оба клапана закрыты, под действием электрической искры от свечи зажигания сжатая и разогретая топливно-воздушная смесь воспламеняется, образовавшиеся при этом газы толкают поршень вниз.
4. Выпуск: выпускной клапан открыт, поршень идет вверх, выталкивая отработанные газы в сторону выхлопной трубы.

После этого цикл повторяется. У дизельного двигателя вместо свечи установлена форсунка, и смесь воспламеняется не при помощи искры, а от сжатия — впрыска дизельного топлива через форсунку под большим давлением. Впускной клапан при этом подает в камеру сгорания только воздух. Кстати, в некоторых современных бензиновых моторах форсунка тоже впрыскивает топливо непосредственно в цилиндр.

А как запускается первый такт?

Каждый автомобиль обладает набором бортовой электроники — проводов, аккумулятора, стартера и т. д. Аккумулятор за время поездок накапливает достаточно энергии, чтобы при помощи специального механизма — стартера — раскрутить коленвал и завести мотор.

И что дальше?

Мощность от двигателя к колесам передается с помощью коробки передач, редуктора и приводных валов. Если мотор соединить с колесами напрямую, автомобиль после запуска начнет движение на одной-единственной передаче, с небольшой скоростью, а после торможения сразу заглохнет. Об этих передачах и о типах коробок (автоматах, вариаторах, механиках и т. д.) Mafin Media расскажет в следующем материале.

Как работает двигатель автомобиля?

03.02.2019 Автомобильный двигатель: большой, грозный, но не такой уж сложный

Если бы кто-то сказал заглянуть под капот и найти там мотор, у большинства из нас не было бы больших проблем с ним. Вы просто показываете на самую большую деталь, здесь сомнений нет – силовой агрегат – самая огромная часть автомобиля. Но что на самом деле скрыто под этим чугунным или алюминиевым корпусом? Достижение поколений — это точно. Говорят, что двигатель — это сердце автомобиля — и это правильно — без него машина не поедет.

Так как же это работает и почему? Что заставляет автомобиль воспроизводить приятную симфонию звуков после поворота ключа в замке зажигания? Как получилось, что двигатель способен привести в движение колеса? Было бы сложно описать последовательно все существующие типы двигателей в мире. Однако существует схема, которая, за исключением нескольких случаев, остается неизменной и на которой проще всего объяснить, как работает двигатель автомобиля, то есть тот тип моторов, который сжигает бензин, дизельное топливо или масло.

Поршень: отсюда начинается всё

Вообще всю работу в двигателе выполняет поршень. Именно он движется в цилиндре по принципу «скольжения» — прямолинейно и поступательно. Последовательно — один раз вверх, один раз вниз. Задача поршня, как следует из названия, заключается в нажатии. Если не один, то другой путь.

Чтобы выполнить работу, привести к появлению полезной энергии (КПД больше нуля), поршень должен немного поработать и сделать четыре движения в цилиндре — первоначально он всасывает воздух или смесь через открытый всасывающий клапан, скользя вниз до самого дна цилиндра. Когда он располагается на дне цилиндра, наполненного воздухом, клапан закрывается. Когда цилиндр наполняется воздухом «до зубов», поршень крепко сжимает его, поднимаясь вверх. Специально для такого сжатого воздуха топливо впрыскивается сверху (в дизельном двигателе) или возникает искра (вариант с бензиновым вариантом), которая вызывает взрыв. Независимо от силы взрыва (бывает, что из-за простоя автомобиля, первая искра недостаточно сильна) поршень отправляется вниз. Когда поршень заканчивает свой путь, цикл может считаться оконченным, затем он совершает еще один ход — вверх. Его уже ждет открытый выпускной клапан, через который поршень выталкивает весь этот ненужный мусор (выхлопной газ) наружу.

Поршневой цикл: схема

Это тот самый дым, который в конечном итоге выходит из выхлопной трубы под вашей машиной. И так продолжается снова и снова: всасывание воздуха — поршень опускается, сжатие воздуха – поршень уходит вверх. Взрыв — поршень опущен, выталкивание выхлопа — поршень вверх. И все время снова и снова.

Таким образом, энергия взрыва превращается в работу, потому что движение поршня, соединенного с шатуном, вызывает вращение коленчатого вала, что приводит в движение силовой агрегат, который перемещает колесо автомобиля. Конечно, двигатель обычно имеет несколько поршней и цилиндров. В целом, чем они больше, тем больше работа двигателя и чем больше мощность этих цилиндров, тем больше потенциал двигателя и, следовательно, — лучшее ускорение, лучшая динамика, но также и большая потребность в топливе.

Предлагаем вам посмотреть занимательное видео, в котором подробно рассказывается и показывается каким именно образом работаем двигатель внутреннего сгорания автомобиля:

Например, когда указатель тахометра в вашей машине приближается к 2000 об./мин. (2 тысячи оборотов коленвала), это означает, что поршень совершает 4000 ходов в это время, и смесь попадает в цилиндр 1000 раз! Все это за минуту. И всего на один цилиндр. Теперь подумайте, сколько топлива нужно двигателю, если вы «стреляете» в него все время, разгоняя до 6000 оборотов при нажатой педали газа в пол!

Важность моторного масла

Чтобы двигатель работал исправно, очень важно наличие в картере масла. Каждый из нас отлично знает, что, чем лучше скольжение, тем более плавным является движение (вспомните фигурное катание). В принципе, там, где есть движение в двигателе, где одна деталь соприкасается с другой, туда и попадает масло. Его путь начинается с масляного поддона, который расположен под двигателем, масло всасывается специальным насосом, затем масляный насос вдавливает его в трубчатую сборку, которая направляет смазочный растовр в множество мест двигателя.

Представьте, что случилось бы, если бы в течение длительного времени все компоненты двигателя двигались «всухую». Теперь вы, наверное, понимаете, почему так важно время от времени проверять уровень масла в двигателе.

Бензиновый и дизельный моторы: в чем принципиальные отличия?

В чем главное отличие бензинового двигателя от дизельного? Речь идет о принципе зажигания. Бензиновые двигатели имеют искровое зажигание, дизель является самоходным. Что означают эти слова?

Бензиновые двигатели для взрыва в цилиндре используют искру, генерируемую на свече зажигания. В дизельных двигателях всё совсем иначе. В дизельном моторе воздух в цилиндре сжимается поршнем гораздо сильнее. Настолько, что внутри создается высокая температура, достаточная для взрыва смеси в цилиндре без искры. Бензин не возгорается из-за большого давления, соляра (дизельное топливо), наоборот, не горит при нормальных условиях от обычной искры.

Двигатели также различаются по расположению и количеству цилиндров. В Европе наиболее популярными являются рядные двигатели — как можно заключить из названия, цилиндры, в которых движутся поршни, в них расположены в ряд. Рядный четырехцилиндровый двигатель будет отмечается символом R4, шестицилиндровый R6 и т. д. Теперь представьте, что Lamborghini собирается смонтировать большой 12-цилиндровый двигатель под капотом своей модели. Если бы производитель хотел установить все цилиндры в один ряд, двигатель занял бы много места. Таким образом, было изобретено другое решение — разветвленное расположение цилиндров в два ряда, под углом 60, 90 и даже 180 градусов (оппозитный мотор). Все двигатели этого типа обозначены буквой V, в данном случае это будет двигатель V12. Однако более популярными являются установки V6 и V8. Такие автомобили изготавливались в середине прошлого века в США, после финансового кризиса их посчитали недостаточно оправданными.

Эти «демонические», действительно мощные, производительные моторы, встречаются реже, их можно обнаружить, чаще всего, в Subaru или Porsche. Здесь поршни расположены с обеих сторон коленчатого вала, лицом друг к другу, что делает весь двигатель, по сравнению с другими, очень плоским, но не менее объемным.

Рядный двигатель

Когда дело доходит до поршневого устройства, существует еще один тип двигателя, который сильно отличается от остальных. Это двигатель с одним вихревым поршнем, так называемый Двигатель Ванкеля. Также существуют специальные роторные моторы (цилиндры расположены по кругу), сферические моторы (поршень двигается не поступательно, а описывает сферу) и многие другие изобретения.

Как устроен и как работает двигатель внутреннего сгорания?

Двигатель внутреннего сгорания, или ДВС – это наиболее распространённый тип двигателя, который можно встретить на автомобилях. Невзирая на тот факт, что двигатель внутреннего сгорания в современных автомобилях состоит из множества частей, его принцип работы предельно прост. Давайте подробнее рассмотрим, что же такое ДВС, и как он функционирует в автомобиле.

ДВС что это?

Двигатель внутреннего сгорания – это вид теплового двигателя, в котором преобразовывается часть химической энергии, получаемой при сгорании топлива, в механическую, приводящую механизмы в движение.

ДВС разделяются на категории по рабочим циклам: двух- и четырёхтактные. Также их различают по способу приготовления топливно-воздушной смеси: с внешним (инжекторы и карбюраторы) и внутренним (дизельные агрегаты) смесеобразованием. В зависимости от того, как в двигателях преобразовывается энергия, их разделяют на поршневые, реактивные, турбинные и комбинированные.

Основные механизмы двигателя внутреннего сгорания

Двигатель внутреннего сгорания состоит из огромного количества элементов. Но есть основные, которые характеризуют его производительность. Давайте рассмотрим строение ДВС и основных его механизмов.

1. Цилиндр – это самая важная часть силового агрегата. Автомобильные двигатели, как правило, имеют четыре и более цилиндров, вплоть до шестнадцати на серийных суперкарах. Расположение цилиндров в таких двигателях может находиться в одном из трёх порядков: линейно, V-образно и оппозитно.

2. Свеча зажигания генерирует искру, которая воспламеняет топливно-воздушную смесь. Благодаря этому и происходит процесс сгорания. Чтобы двигатель работал «как часы», искра должна подаваться точно в положенное время.

3. Клапаны впуска и выпуска также функционируют только в определённые моменты. Один открывается, когда нужно впустить очередную порцию топлива, другой, когда нужно выпустить отработанные газы. Оба клапана крепко закрыты, когда в двигателе происходят такты сжатия и сгорания. Это обеспечивает необходимую полную герметичность.

4. Поршень представляет собой металлическую деталь, которая имеет форму цилиндра. Движение поршня осуществляется вверх-вниз внутри цилиндра.

5. Поршневые кольца служат уплотнителями скольжения внешней кромки поршня и внутренней поверхности цилиндра. Их использование обусловлено двумя целями:

• Они не дают попадать горючей смеси в картер ДВС из камеры сгорания в моменты сжатия и рабочего такта.

• Они не дают попасть маслу из картера в камеру сгорания, ведь там оно может воспламениться. Многие автомобили, которые сжигают масло, оборудованы старыми двигателями, и их поршневые кольца уже не обеспечивают должного уплотнения.

6. Шатун служит соединительным элементом между поршнем и коленчатым валом.

7. Коленчатый вал преобразует поступательные движения поршней во вращательные.

8. Картер располагается вокруг коленчатого вала. В его нижней части (поддоне) собирается определённое количество масла.

Это интересно! Самые мощные в мире ДВС выпускает фирма Wartsila. Они предназначены для кораблей. Их мощность достигает 110 000 л.с., что равно 80 мВт.

Принцип работы двигателя внутреннего сгорания

В предыдущих разделах мы рассмотрели назначение и устройство ДВС. Как вы уже поняли, каждый такой двигатель имеет поршни и цилиндры, внутри которых тепловая энергия преобразуется в механическую. Это, в свою очередь, заставляет автомобиль двигаться. Данный процесс повторяется с поразительной частотой – по несколько раз в секунду. Благодаря этому, коленчатый вал, который выходит из двигателя, непрерывно вращается.

Рассмотрим подробнее принцип работы двигателя внутреннего сгорания. Смесь топлива и воздуха попадает в камеру сгорания через впускной клапан. Далее она компрессируется и воспламеняется искрой от свечи зажигания. Когда топливо сгорает, в камере образуется очень высокая температура, которая приводит к появлению избыточного давления в цилиндре. Это заставляет двигаться поршень к «мёртвой точке». Он таким образом совершает один рабочий ход. Когда поршень двигается вниз, он посредством шатуна вращает коленчатый вал. Затем, двигаясь от нижней мёртвой точки к верхней, выталкивает отработанный материал в виде газов через клапан выпуска далее в выхлопную систему машины.

Такт – это процесс, происходящий в цилиндре за один ход поршня. Совокупность таких тактов, которые повторяются в строгой последовательности и за определённый период – это рабочий цикл ДВС.

Впуск

Впускной такт является первым. Он начинается с верхней мёртвой точки поршня. Он движется вниз, всасывая в цилиндр смесь из топлива и воздуха. Этот такт происходит, когда клапан впуска открыт. Кстати, существуют двигатели, у которых присутствует несколько впускных клапанов. Их технические характеристики существенно влияют на мощность ДВС. В некоторых двигателях можно регулировать время нахождения впускных клапанов открытыми. Это регулируется нажатием на педаль газа. Благодаря такой системе количество всасываемого топлива увеличивается, а после его возгорания существенно возрастает и мощность силового агрегата. Автомобиль в таком случае может существенно ускориться.

Сжатие

Вторым рабочим тактом двигателя внутреннего сгорания является сжатие. По достижении поршнем нижней мертвой точки, он поднимается вверх. За счёт этого попавшая в цилиндр смесь во время первого такта сжимается. Топливно-воздушная смесь сжимается до размеров камеры сгорания. Это то самое свободное место между верхними частями цилиндра и поршня, который находится в своей верхней мертвой точке. Клапаны в момент этого такта плотно закрыты. Чем герметичнее образованное пространство, тем более качественное сжатие получается. Очень важно, какое состояние у поршня, его колец и цилиндра. Если где-то присутствуют зазоры, то о хорошем сжатии речи быть не может, а, следовательно, и мощность силового агрегата будет существенно ниже. По величине сжатия определяется то, насколько изношен силовой агрегат.

Рабочий ход

Этот третий по счёту такт начинается с верхней мёртвой точки. И такое название он получил не случайно. Именно во время этого такта в двигателе происходят те процессы, которые двигают автомобиль. В этом такте подключается система зажигания. Она отвечает за поджог воздушно-топливной смеси, сжатой в камере сгорания. Принцип работы ДВС в этом такте весьма прост – свеча системы дает искру. После возгорания топлива происходит микровзрыв. После этого оно резко увеличивается в объёме, заставляя поршень резко двигаться вниз. Клапаны в этом такте находятся в закрытом состоянии, как и в предыдущем.

Выпуск

Заключительный такт работы двигателя внутреннего сгорания – выпуск. После рабочего такта поршнем достигается нижняя мёртвая точка, а затем открывается выпускной клапан. После этого поршень движется вверх, и через этот клапан выбрасывает отработанные газы из цилиндра. Это процесс вентиляции. От того, насколько чётко работают клапан, зависит степень сжатия в камере сгорания, полное удаление отработанных материалов и нужное количество воздушно-топливной смеси.

После этого такта всё начинается заново. А за счёт чего вращается коленвал? Дело в том, что не вся энергия уходит на движение автомобиля. Часть энергии раскручивает маховик, который под действием инерционных сил раскручивает коленчатый вал ДВС, перемещая поршень в нерабочие такты.

А знаете ли вы? Дизельный двигатель тяжелее, чем бензиновый, из-за более высокого механического напряжения. Поэтому конструкторы используют более массивные элементы. Зато ресурс таких двигателей выше бензиновых аналогов. Кроме того, дизельные автомобили возгораются значительно реже бензиновых, так как дизель нелетучий.

Достоинства и недостатки

Мы с вами узнали, что представляет из себя двигатель внутреннего сгорания, а также каково его устройство и принцип работы. В заключение разберём его основные преимущества и недостатки.

Преимущества ДВС:

1. Возможность длительного передвижения на полном баке.

2. Небольшой вес и объём бака.

3. Автономность.

4. Универсальность.

5. Умеренная стоимость.

6. Компактные размеры.

7. Быстрый старт.

8. Возможность использования нескольких видов топлива.

Недостатки ДВС:

1. Слабый эксплуатационный КПД.

2. Сильная загрязняемость окружающей среды.

3. Обязательное наличие коробки переключения передач.

4. Отсутствие режима рекуперации энергии.

5. Большую часть времени работает с недогрузом.

6. Очень шумный.

7. Высокая скорость вращения коленчатого вала.

8. Небольшой ресурс.

Интересный факт! Самый маленький двигатель спроектирован в Кембридже. Его габариты составляют 5*15*3 мм, а его мощность 11,2 Вт. Частота вращения коленвала составляет 50 000 об/мин.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

Шаг 2. Устройство двигателя. Как работает двигатель?

Молодцы ребята! Вы освоили шаг №1, где вы узнали об общем устройстве автомобиля. Теперь мы переходим к шагу №2, а именно к изучению отдельных агрегатов автомобиля.

Мы теперь понимаем, что автомобиль состоит из тысячи мелких деталей. Устройство автомобиля можно даже сравнить со строением человека: двигатель это сердце автомобиля, ходовая часть автомобиля это ноги, трансмиссия это опорно двигательный аппарат, кузов это туловище, система питания это желудок. Так можно сравнивать долго, а мы хотим узнать, как же устроен двигатель автомобиля.

Как человек не может существовать без отдельных своих органов, таких как сердце, печень, почки, так и автомобиль не может без своих агрегатов, механизмов, систем и деталей. Каждый орган выполняет свою функцию, обеспечивая оптимальную работу автомобиля.

Двигатель – это энергосиловая машина, которая преобразует тепловую энергию в механическую работу.

Объясняем:В цилиндр двигателя (из топливного бака, куда заправляем топливо) поступает бензин. Топливо воспламеняется и сгорает в цилиндре, вследствие чего выделяется огромное количество теплоты. Теплота действует на детали двигателя и  заставляет их работать.

 

Какие двигатели бывают?

Двигатели могут устанавливаться не только на автомобили, но и на промышленных предприятиях, для выполнения каких либо работ. Двигатели, которые устанавливаются на автомобили, называются транспортными.

Двигатели, которые используются на промышленном производстве, называются стационарными.

Непрерывная работа двигателя обеспечивается благодаря повторяющимся процессам в цилиндре, которые проходят в определенной последовательности.

Все процессы в двигателе, которые происходят во время его работы, называют рабочим циклом. По способу осуществления рабочего цикла двигатели разделяются на:двухтактные и четырехтактные.

Для сгорания топлива необходимо смешать его с воздухом в определенной пропорции. По способу смесеобразования двигатели бывают карбюраторные, дизельные и инжекторные.

Зачем смешивать топливо с воздухом, спросите вы?

А вот, и школьная химия пригодилась. Для нормальной работы двигателя необходимо, чтобы топливо, подающееся в цилиндр, сгорало.

Что такое вечный двигатель? Вечный двигатель– это устройство, которое работает бесконечно, без топлива и энергии. Все мечтают изобрести вечный двигатель, но, к сожалению, пока такого изобретения не существует. Создание вечного двигателя противоречит закону физики сохранения энергии.

Давайте вспомним, что нужно для горения? Если вы хорошо учили химию, тогда вы должны помнить, что для реакции горения необходим кислород. Второе, что нам нужно это источник тепла: огонь или искра. Если еще дровишек подкинете, то будет замечательный костер, который мы так любим делать, на пикнике.

В бензиновом двигателе в роли источника тепла выступает свеча зажигания (принудительное воспламенение). В дизельном двигателе процесс воспламенения происходит от сжатия (самовоспламенение).  

На каком топливе работает двигатель? В двигателе в качестве «дровишек», в отличие от костра, используется топливо. Карбюраторные и инжекторные двигатели работают на бензине. Дизельные двигатели работают на дизельном топливе. Есть еще двигатели, работающие на газу.

Еще, двигатели классифицируются по числу цилиндров (одно и много — цилиндровые) и их расположению (V-образные, одно рядные), способу наполнения цилиндром свежим зарядом (без наддува, с наддувом) и охлаждению (жидкостное и воздушное).

Устройство простейшего двигателя

Двигатель внутреннего сгорания состоит из механизмов и систем, которые выполняют разные функции, но имеют общую цель – надежная и стабильная работа двигателя.

В цилиндре двигателя находится поршень 8 с поршневыми кольцами 9, соединенный с коленчатым валом 10 при помощи шатуна 2.

Поршень 8 двигается вверх-вниз, вращая коленчатый вал 10, который в свою очередь с помощью приводного ремня передает вращательное движение распределительному валу 6. На распределительном валу есть, кулачок, который при вращении нажимает на рычаг коромысла, в это время вторая часть коромысла открывает или закрывает впускной 4 или выпускной 7 клапаны.

Когда поршень идет вниз открывается впускной клапан, в цилиндре создается разряжение, за счет которого поступает горючая смесь.

Горючая смесь – это смесь воздуха и мелко распыленного топлива (бензина) в определенной пропорции, которая обеспечивает качественное сгорание.

Во время движения поршня вверх, горючая смесь сжимается, в это время свеча зажигания подает искру, сжатая смесь топлива и воздуха в цилиндре воспламеняется и сгорает, выделяется огромное количество газов с высокой температуры и давления и давят на поршень, опуская его вниз. Поршень через шатун вращает коленчатый вал. Таким образом, возвратно-поступательное движение поршня шатуна (вверх-вниз) преобразуется во вращательный момент коленчатого вала.

Принцип работы двигателя внутреннего сгорания: дизель, бензин

Несмотря на постоянно появляющуюся информацию об изобретении новых, современных, более экономичных и экологичных, видов силовых агрегатов, двигатель внутреннего сгорания еще долго не сдаст свои позиции основной «рабочей лошадки» мирового автопрома.  Вот уже более сотни лет именно двигатель внутреннего сгорания работает, приводя в движение миллионы как легковых, так и грузовых автомобилей по всему миру

Уникальное изобретение

Если задать в поисковик вопрос о том, кто является изобретателем ДВС, можно получить добрый десяток имен. Действительно, на заре автомобилестроение над созданием практичного мотора бились десятки пытливых умов. И не столь важно, кто оформил патент первым, а кто опоздал на пару месяцев. Главное – результат вышел на славу.

Компактный, простой в конструкции но в то же время обладающий хорошим КПД, ДВС оставил далеко позади остальных «конкурентов»  в праве именоваться двигателем прогресса нового столетия.

Что такое двигатель внутреннего сгорания

Предназначение любого теплового силового агрегата – превратить энергию топлива в полезную механическую работу. В ДВС сгорают жидкие или газообразные углеводороды: бензин, дизельное топливо или природный газ. 

Как это происходит? В специальных «отверстиях» в корпусе (цилиндрах) расположены поршни – металлические «стаканы». Днище детали ориентировано вверх, а снизу, через кривошипно-шатунный механизм, она соединена с коленвалом.

Герметичность достигается поршневыми кольцами, не допускающими проникновение газов между стенками цилиндра и поршнем.

Все двигатели внутреннего сгорания имеют одинаковые этапы работы:

• впуска;
• сжатия;
• горение;
• расширения;
• выпуска.

Для того, чтобы разобраться в процессе, стоит рассмотреть  как работает бензиновый двигатель – самый распространенный в автомобилях.

Как работает бензиновый двигатель

Перемещение поршня в цилиндре ограничивается двумя крайними положениями – верхней и нижней мертвыми точками (ВМТ и НМТ).

Первый такт начинается с того, что при движении поршня вниз открывается впускной клапан, в который подается приготовленная карбюратором (вариант – в инжекторе) воздушно-бензиновая смесь.

Во время обратного хода  топливо сжимается, а когда снова начинается движение вниз, смесь зажигается высоковольтной искрой. Взрыв отталкивает поршень вниз, в результате чего проворачивается коленвал.  

Во время последнего такта отработавшиеся газы удаляются через открывшийся выпускной клапан.

Такой двигатель называют четырехтактных – по числу перемещений. Автомобильный двигатель работает непрерывно, поэтому содержит как минимум четыре цилиндра. Вспомогательные ходы в одних обеспечиваются рабочими тактами в других.  

Как открываются клапаны

Для обеспечения процесса важно точное открывание и закрывание впускных и выпускных клапанов. За эту работу отвечает газораспределительный механизм.

Через шкив ГРМ «синхронизирован» с  коленвалом, что позволяет открывать каналы в нужные такты (при определенном положении поршней).

При вращении кулачок распредвала давит на коромысло, которое открывает клапан. Когда кулачок проворачивается, отверстие закрывается с помощью пружины.

Особенности дизеля

Аналогичные такты имеет и дизельный двигатель, единственное различие которого в том, как работает воспламенение. Здесь топливо и воздух подаются отдельно. Именно последний при сжатии выделяет тепло, воспламеняющее горючее. 

Все для ремонта и обслуживаия бензиновых и дизельных двигателей ищитена страницах fortunaavto.com.ua!

Устройство ДВС и принцип работы простыми словами

Устройство двигателя внутреннего сгорания

В этой статье поговорим об устройстве двигателя внутреннего сгорания узнаем принцип его работы. Рассмотрим его в разрезе. Несмотря на то, что двигатель внутреннего сгорания был изобретён уже очень давно, но он до сих пор пользуется огромной популярностью. Правда за большое количество времени конструкция двигателя внутреннего сгорания претерпела различные изменения.

Усилия инженеров постоянно направлены на облегчения веса двигателя, улучшения экономичности, увеличение мощности, а также уменьшения выброса вредных веществ.

Двигатели бывают бензиновые и дизельные. Также встречаются роторные и газотурбинные двигатели которые используются намного реже. О них мы поговорим в других статьях.

По расположению цилиндров двс бывают рядные,V- образные и опозитные. По количеству цилиндров 2,4,6,8,10,12,16. Встречаются и 5 цилиндровые двигатели внутреннего сгорания.

У каждой компоновки есть свои преимущества например рядный 6-ти цилиндровый двигатель это хорошо сбалансированный , но склонен к перегреву мотор. У V- образных двигателей другое преимущество они занимают меньше место под капотом, но при этом затрудняют обслуживание из-за ограниченного доступа. Раньше встречались и рядные 8 цилиндровые двигатели вероятней всего их не стало из-за сильной склонности к перегреву и они занимали много места под капотом.

. По типу работы двс бывают двух типов: двух тактные и четырех тактные. Двух тактные двигатели внутреннего сгорания в основном применяются на мотоциклах. В автомобилях практически всегда использовались 4 тактные двигатели.

Устройство двс

Рассмотрим двигатель в разрезе

Двигатель внутреннего сгорания состоит из следующих компонентов и вспомогательных систем.

1) Блок цилиндров. Блок цилиндров и является главным телом двигателя в котором и происходит работа поршней. Обычно состоит из чугуна и обладает охладительной рубашкой для охлаждения.

2) Механизм ГРМ. Газораспределительный механизм регулирует подачу топливно-воздушной смеси и отвод выхлопных газов. С помощью кулачков распредвала которые воздействуют на пружины клапанов. Клапана открываются либо, закрываются в зависимости от такта двигателя. При открытии впускных клапанов цилиндры наполняются топливно-воздушной смесью. При открытии выпускных клапанов происходит отвод выхлопных газов.

3) Поршневая группа. Благодаря энергии взрыва топливно-воздушной смеси поршень опускается вниз. Через шатун он передает энергию на коленвал. Поршневая группа состоит из: поршня, поршневых колец, поршневого пальца ( который прочно соединяется с шатуном). Благодаря поршневым кольцам. Поршень плотно прилегает к стенкам цилиндров. Более подробно про устройство поршня можно узнать здесь.

4) КШМ- Кривошипно-шатунный механизм. Благодаря передаче энергии шатуна на коленвал совершается полезная работа.

5) Масляный поддон. В масляном поддоне находится моторное масло которое и используется системой смазки для смазывания подшипников и компонентов двс.

6) Система охлаждения. Благодаря системе охлаждения двигатель внутреннего сгорания поддерживает оптимальную температуру. Система охлаждения состоит из: помпы, радиатора, термостата, патрубков охлаждения , а также охладительной рубашки.

7) Система смазки. Система смазки служит для защиты компонентов двигателя от прежде временного износа. Кроме того благодаря моторному маслу в двигателе внутреннего сгорания происходит охлаждение и защита от коррозии. Система смазки состоит из: масляного насоса, масляного фильтра, масляных магистралей и масляного поддона.

8) Система питания. Система питания обеспечивает своевременную подачу топлива. Различается на 3 вида карбюратор, моновпрыск и инжектор.

Узнать более подробно о том, что лучше карбюратор или инжектор можно перейдя по ссылке.

В карбюраторе топливно-воздушная смесь готовиться в карбюраторе для последующей подачи. Карбюратор обладает механическим топливным насосом.

Моновпрыск это по сути переход от карбюратора к инжектору или промежуточное звено. Благодаря блоку управления на одну единственную форсунку подаётся команда о необходимом количестве топлива.

Инжектор. Инжекторные системы топлива обладают. ЭБУ- электронный блок управления, форсунки, топливная рампа. Благодаря командам ЭБУ на форсунки подаётся сигнал о том какое количество топлива необходимо в данный момент. Про ЭБУ более подробно можно узнать здесь.

На сегодняшний момент это самые распространенные топливные системы. Так как обладают рядом преимуществ. Экономичность, экологичность и лучшая отдача по сравнению с моновпрыском и карбюратором.

Также существует прямой впрыск топлива. Где форсунки впрыскивают топливо непосредственно в камеру сгорания , не используется часто по причине более сложной конструкции и меньшей надёжности по сравнению с распределительным впрыском. Преимущество такой конструкции в лучшей экономичности и экологичности.

9) Система зажигания. Система зажигания служит для воспламенения топливно-воздушной смеси. Состоит из высоковольтных проводов, катушек зажигания, свеч зажигания. Стартер запускает двигатель внутреннего сгорания. Более подробно о стартере можно узнать перейдя по ссылке.

10) Маховик. Главной задачей маховика является запуск двс с помощью стартера через коленвал.

Принцип работы

Двигатель внутреннего сгорания совершает 4 цикла или такта.

1) Впуск. На этой стадии происходит впуск топливно-воздушной смеси.

2) Сжатие. При сжатии происходит сжатие поршнем топливно-воздушной смеси.

3) Рабочий ход. Поршень под давлением газов отправляется в НМТ( нижнюю мертвую точку). Поршень передает энергию на шатун, затем через шатун передается энергия на коленвал. Таким образом происходит обмен энергии газов на полезную механическую работу.

4) Выпуск. Поршень отправляется вверх. Выпускные клапана открываются, чтобы выпустить продукты распада.

Инновации двигателя внутреннего сгорания

1) Использование в двс лазеров для воспламенения топлива. По сравнению со свечами зажигания у лазеров будет проще настройка угла зажигания и будет большая мощность. Обычные свечи при сильной искре быстро выходят из строя.

2) Технология FreeValve эта технология подразумевает двигатель без распредвалов. Вместо распредвалов клапанами управляют индивидуальные приводы на каждый клапан. Экологичность и экономичность таких двс выше. Технология разработана дочерней компанией Koniesseg и имеет схожее название FreeValve. Технология пока сырая, но уже продемонстрировала ряд преимуществ. Что будет дальше время покажет.

3) Разделение двигателей на холодную и горячую части. Суть технологии в том, что двигатель делится на две части. В холодной будет происходить впуск и сжатие так как эти стадии более эффективно будут происходить в холодной части. Благодаря этой технологии инженеры обещают улучшение производительности на 30-40%. В горячей части будут происходить воспламенение и выхлоп.

А о каких будущих технологиях двигателя внутреннего сгорания Вы слышали обязательно поделитесь этим в комментариях.

как приготовить пирог на сковороделобановский харьков

Как работают 4-тактные двигатели | Briggs & Stratton

Хотите знать, как работает двигатель малого объема? В этом видеоролике подробно описывается то, как работают 4-тактные двигатели Briggs & Stratton для обеспечения максимальной мощности ваших газонокосилок & наружного оборудования.

Четырехтактные двигатели Briggs & Stratton являются лучшими в мире с точки зрения производительности и качества. Это связано с верхним расположением клапанов в 4-тактных двигателях. Она максимально увеличивает мощность вашего двигателя Briggs & Stratton, что в свою очередь повышает производительность вашей газонокосилки или другого наружного силового оборудования.

Процесс работы 4-тактного двигателя

• Этап 1: Такт впуска
  Во время такта впуска воздух и топливо проходят через карбюратор и попадают в поршень при открытии впускного клапана. Клапан закрывается, отсекая подачу воздушно-топливной смеси, когда поршень достигает нижней части такта.
• Этап 2: Такт компрессии
  Теперь, когда топливо находится в камере компрессии, двигатель максимизирует создаваемую мощность, сжимая это топливо в меньшем пространстве. Поршень возвращается наверх в верхнюю точку, захватывая воздушно-топливную смесь между поршнем и головкой цилиндров. Эффективность четырехтактных двигателей Briggs & Stratton обеспечивается за счет максимальной компрессии на этом этапе.
• Этап 3: Рабочий ход
  Теперь, когда воздушно-топливная смесь сжата, самое время добавить искру. Катушка зажигания создает высокое напряжение, которое разряжается в камере свечей зажигания. Как только воздушно-топливная смесь загорается, горячий воздух заставляет поршень опуститься вниз цилиндра.
• Этап 4: Такт выхлопа
  Последним этапом в четырехтактном двигателе является такт выхлопа. Когда поршень выталкивает отработанные газы из камеры, открывается выпускной клапан. Как только этот процесс завершается, закрывается выпускной клапан и открывается впускной клапан, чтобы снова запустить процесс.

Для повторения каждого цикла требуется два оборота коленчатого вала. Интересно, как двигатель малого объема продолжает работать, когда только один из 4-х тактов создает мощность? Во время рабочего хода маховик получает толчок. Создаваемые импульс и инерция поддерживают его движение между рабочими тактами.

Как работает мотор?

Ранее было продемонстрировано, что электрический ток, протекающий по проводу, порождает магнитное поле, направление которого зависит от направления тока. См. Магнетизм от электричества.

Также можно продемонстрировать, что магнитная сила воздействует на провод, по которому проходит ток. Пропустите проволоку через магнит, как показано ниже, и прикрепите к тесту (Direct Cureent) y. Сила, направленная вниз, заставит проволоку потянуть вниз.

СИЛА ДЕЙСТВУЕТ НА ПРОВОД В МАГНИТНОМ ПОЛЕ

ПРОСТАЯ СХЕМА ДВИГАТЕЛЯ

Если теперь мы вставим петлю вместо проволоки между магнитным полем (см. Изображение ниже), левая сторона петли будет потянута вниз, а правая сторона — вверх. Но пока направление тока остается неизменным, петля не будет вращаться — , она будет просто совпадать с магнитным полем магнита. Чтобы цикл вращался, нам нужно заставить ток постоянно менять направление. Если переменный ток применяется вместо постоянного тока, проволочная петля будет вращаться.

ПРОСТАЯ СХЕМА ДВИГАТЕЛЯ С КОММУТАТОРОМ

Однако есть способ заставить контур вращаться, используя постоянный ток (DC). При добавлении «разделенного» коммутатора направление тока в катушке будет меняться каждые пол-оборота и обеспечивать условия, необходимые для поддержания постоянного вращения катушки.

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА

В простом двигателе, показанном выше, ток во вращающейся катушке реверсируется каждые пол-оборота с помощью устройства автоматического переключения, состоящего из разрезного металлического кольца, называемого коммутатором . Вращающаяся часть двигателя называется якорь и состоит из катушки с множеством витков провода.Якорь установлен на оси между двумя неподвижными магнитными полюсами. Каждый конец якоря прикреплен к одному концу коммутатора (см. Красные стрелки). Ток поступает в коммутатор через одну щетку, подключенную к батарее. Ток покидает якорь через вторую щетку, которая контактирует с другой половиной коммутатора. Поскольку щетки фиксируются при вращении оммутатора, каждая щетка контактирует с одной половиной коммутатора в течение одного полуоборота и с противоположной половиной или с коммутатором во время второго полуоборота.В результате ток в якоре меняет свое направление каждые пол-оборота и обеспечивает условия, необходимые для поддержания вращения якоря

---

Как работают электродвигатели и генераторы

Электромобили используют исключительно электродвигатели для движения, а гибриды используют электродвигатели, чтобы помочь своим двигателям внутреннего сгорания при передвижении. Но это не все. Эти самые двигатели могут использоваться и используются для выработки электроэнергии (в процессе рекуперативного торможения) для зарядки бортовых аккумуляторов этих транспортных средств.

Самый частый вопрос: «Как это может быть … как это работает?» Большинство людей понимают, что для работы двигатель приводится в действие электричеством — они каждый день видят это в своих бытовых приборах (стиральных машинах, пылесосах, кухонных комбайнах).

Но идея о том, что двигатель может «вращаться в обратном направлении», фактически вырабатывая электричество, а не потребляя его, кажется почти магией. Но как только связь между магнитами и электричеством (электромагнетизм) и концепция сохранения энергии будет понята, загадка исчезнет.

Электромагнетизм

Электроэнергия и выработка электроэнергии начинаются со свойства электромагнетизма — физических отношений между магнитом и электричеством. Электромагнит — это устройство, которое действует как магнит, но его магнитная сила проявляется и контролируется электричеством.

Когда провод, сделанный из проводящего материала (например, меди), движется через магнитное поле, в проводе создается ток (элементарный генератор). И наоборот, когда электричество проходит по проводу, намотанному на железный сердечник, и этот сердечник находится в присутствии магнитного поля, он будет двигаться и скручиваться (очень простой двигатель).

Моторы / генераторы

Мотор / генераторы — это действительно одно устройство, которое может работать в двух противоположных режимах. Вопреки тому, что иногда думают люди, это не означает, что два режима двигателя / генератора работают в обратном направлении друг от друга (что в качестве двигателя устройство вращается в одном направлении, а в качестве генератора оно вращается в противоположном направлении).

Вал всегда вращается одинаково. «Смена направления» заключается в потоке электричества. В качестве двигателя он потребляет электричество (поступает) для производства механической энергии, а в качестве генератора он потребляет механическую энергию для производства электроэнергии (вытекает).

Электромеханическое вращение

Электродвигатели / генераторы обычно бывают двух типов: переменного (переменного тока) или постоянного (постоянного тока), и эти обозначения указывают на тип электроэнергии, которую они потребляют и генерируют.

Если не вдаваться в подробности и не затушевывать проблему, то вот разница: переменный ток меняет направление (чередуется) по мере прохождения через цепь. Постоянный ток течет в одном направлении (остается неизменным) при прохождении через цепь.

Тип используемого тока в основном зависит от стоимости устройства и его эффективности (двигатель / генератор переменного тока обычно дороже, но также намного эффективнее). Достаточно сказать, что в большинстве гибридов и во многих более крупных полностью электрических транспортных средствах используются двигатели / генераторы переменного тока, поэтому мы сосредоточимся на этом типе в этом объяснении.

Двигатель / генератор переменного тока состоит из 4 основных частей:

• Установленный на валу якорь с проволочной обмоткой (ротор)
• Поле магнитов, которые индуцируют электрическую энергию, накопленную бок о бок в корпусе (статоре)
• Контактные кольца, которые переносят переменный ток к / от якоря
• Щетки, которые контактируют с контактными кольцами и передают ток в / из электрической цепи

Генератор переменного тока в действии

Якорь приводится в движение механическим источником энергии (например, при промышленном производстве электроэнергии это будет паровая турбина).Когда этот намотанный ротор вращается, его проволочная катушка проходит над постоянными магнитами в статоре, и в проводах якоря создается электрический ток.

Но поскольку каждая отдельная петля в катушке сначала проходит через северный полюс, а затем последовательно через южный полюс каждого магнита, когда он вращается вокруг своей оси, индуцированный ток постоянно и быстро меняет направление. Каждое изменение направления называется циклом и измеряется в циклах в секунду или герцах (Гц).

В Соединенных Штатах частота цикла составляет 60 Гц (60 раз в секунду), тогда как в большинстве других развитых стран мира она составляет 50 Гц.Отдельные контактные кольца установлены на каждом из двух концов проволочной петли ротора, чтобы обеспечить путь для выхода тока из якоря. Щетки (которые на самом деле являются угольными контактами) скользят по контактным кольцам и завершают путь для тока в цепь, к которой подключен генератор.

Двигатель переменного тока в действии

Действие двигателя (подача механической энергии), по сути, противоположно действию генератора. Вместо того, чтобы вращать якорь для выработки электричества, ток подается по цепи через щетки и контактные кольца в якорь.Этот ток, протекающий через ротор (якорь) с обмоткой, превращает его в электромагнит. Постоянные магниты в статоре отражают эту электромагнитную силу, заставляя якорь вращаться. Пока электричество течет по цепи, двигатель будет работать.

Как работает электромотор? | FIRST4MAGNETS® | БЛОГ

Понимая, как работает электродвигатель, вы можете многое узнать о магнетизме и его взаимосвязи с электричеством, и что может быть лучше, чем создание собственного базового двигателя.Но сначала немного об основах электричества и магнетизма.

Основная работа двигателя, вращательное движение, основывается на самых основных законах магнетизма; что подобные полюса отталкиваются, а противоположные полюса притягиваются. Это создает силу, необходимую для запуска двигателя. Конечно, дело не только в этом, так как любой работающий электродвигатель требует расположения постоянных магнитов и электромагнитов.

Все электродвигатели состоят из нескольких согласованных частей, включая статор, ротор, выходной вал, кожух, а для двигателей постоянного тока (которые мы рассмотрим более подробно) коммутаторы и щетки.Эти части при тщательном расположении постоянных магнитов и электромагнитных катушек создают рабочий двигатель.

В своей основной форме двигатель преобразует электрический ток (переменный или постоянный) во вращательное движение. Ток подается на электромагнитную катушку, которая создает временное магнитное поле с определенным направлением магнетизма, создавая северный и южный полюсы на каждом конце электромагнита, которые можно поменять местами, изменив направление тока в катушке.Это магнитное поле взаимодействует с магнитным полем, создаваемым серией постоянных магнитов, выровненных с чередующейся полярностью. Затем взаимодействующие поля либо притягиваются, либо отталкиваются друг от друга, создавая вращательное движение на выходном валу. Как упоминалось выше, существует два типа двигателей, которые используют переменный ток и постоянный ток для обеспечения движения. Чтобы понять, как работает каждый из них, мы рассмотрим их по очереди.

Двигатель постоянного тока (DC)

Самая простая форма электродвигателя — это щеточный электродвигатель постоянного тока (DC), в котором используется свободно вращающийся ротор, состоящий из проводника с током (просто кусок провода, согнутого в прямоугольную петлю) и статических постоянных магнитов в качестве статора. .Постоянные магниты выровнены с соседними противоположными полюсами, поэтому магнитное поле течет от одного к другому через воздушный зазор между ними. Затем постоянный ток подается на катушку, прикрепленную к ротору; этот приложенный ток индуцирует магнитное поле вокруг ротора, которое взаимодействует с магнитным полем, создаваемым постоянными магнитами. Это индуцированное магнитное поле затем отталкивается одним магнитом и притягивается другим, создавая вращающую силу. Однако этой вращающей силы будет достаточно только для поворота вала на пол-оборота, поскольку в конечном итоге это приведет к тому, что полюса катушки выровняются с притягивающими полюсами постоянных магнитов, и двигатель остановится.Используя так называемый коммутатор на конце оси, который напоминает разрезанное пополам кольцо, направление тока, протекающего через катушку проводящими щетками, меняется в нужное время. Это изменение направления тока изменяет полярность в катушке и, следовательно, завершает полный оборот оси. Это повторяется бесконечно, пока подается ток.

Электродвигатель переменного тока (индукционный)

Большинство предметов, которые мы используем каждый день, не питаются от батарей (постоянного тока), и поэтому они полагаются на переменный ток, который меняет свое направление примерно 50 раз в секунду, в отличие от постоянного тока, который постоянно.

В базовом двигателе переменного тока электромагнитные катушки образуют часть статора, а не ротора. Именно эти катушки создают магнитное поле, создающее вращательное движение. В центре кольца статора находится еще одна цилиндрическая конструкция, которая может вращаться и состоит из металлических стержней. В двигателе переменного тока ток последовательно подается на электромагнитные катушки на статоре, создавая магнитное поле, которое чередуется и вращается вокруг статора. Поскольку направление магнитного поля в катушках постоянно меняется, внутри ротора образуется электрический ток, который, в свою очередь, создает собственное магнитное поле, противоположное полю, создавшему его.Взаимодействие между двумя полями заставляет ротор вращаться.

Как построить базовый двигатель постоянного тока

Ниже мы опишем, как создать базовый двигатель постоянного тока. Вы также можете следовать аналогичному руководству по инструкциям. Вам понадобится:

• Неодимовый магнит диаметром 10 мм и толщиной 5 мм
• Батарейка AA
• Полметра медного провода
• Два куска изолированного провода длиной примерно 15 см
• Две скрепки
• Две шпильки
• Небольшой кусок мягкой древесины или доски
• Лента
• Наждачная бумага

Шаг первый — создаем катушку

Для изготовления бухты из медной проволоки вам понадобится примерно полметра проволоки.Возьмите батарею AA и начните наматывать катушку вокруг батареи, оставляя пару дюймов на каждом конце. Убедитесь, что вы намотали хорошую тугую катушку и пару раз обернули задние концы вокруг катушки, чтобы они оставались вместе, при этом оставив много размотанного провода. Теперь вам нужно отшлифовать верхнюю поверхность каждого заднего конца, чтобы удалить изолирующую эмаль, при этом соблюдая особую осторожность, чтобы не отшлифовать боковые стороны или низ, только верх.

Шаг второй — изготовление буровой установки

Чтобы создать простую основу для вашего мотора, вам понадобится небольшой кусок мягкой древесины или картона и две скрепки.Согните половину каждой скрепки в форме буквы «L» с помощью поддерживающей полки, чтобы вы могли создать две вертикальные стойки и расположить их на расстоянии примерно трех дюймов друг от друга. Закрепите две стойки на месте двумя булавками.

Шаг второй — подсоединяем аккумулятор к скрепкам

Возьмите два куска электрического провода и снимите изоляцию с обоих концов каждого куска провода. Оберните оголенный провод вокруг каждой скрепки и подсоедините по одному куску провода к каждому концу батареи.

Шаг третий — установите сильный магнит

Возьмите сильный неодимовый магнит (идеально подходит неодимовый магнит диаметром 10 мм и толщиной 5 мм) и приклейте его по центру между двумя скрепками.

Шаг четвертый — проверьте свой двигатель

Теперь все, что осталось сделать, это расположить катушку на двух скрепках над неодимовым магнитом и повернуть ее, чтобы она заработала. Ток, протекающий от батареи через скрепки и ввод в катушку, будет индуцировать магнитное поле вокруг катушки, заставляя ее вращаться.

Как работает асинхронный двигатель? »Наука ABC

Сегодня мы щелкаем выключателем и получаем мгновенное питание, но наши предки сочли бы это чудом. Мы знаем, что он работает, потому что он приводится в движение двигателем, но он все равно невероятно впечатляет! На этой ноте вы можете найти двигатели во всех видах устройств и механизмов, которые движутся. Вы когда-нибудь задумывались о том, сколько электродвигателей находится в комнате, в которой вы сейчас сидите? Ну, для начала два — один на жестком диске, а другой — в охлаждающем вентиляторе.В вашем доме вы найдете дополнительные моторы в фенах и множество игрушек; в ванной — вытяжные вентиляторы и электробритвы, а на кухне — моторы практически во всех устройствах, которые вы можете назвать, от стиральных и посудомоечных машин до кофемолок, микроволновых печей и электрических открывашек. Электродвигатели зарекомендовали себя как одно из величайших изобретений всех времен. Теперь давайте разберемся с некоторыми и узнаем, как они работают!

Теория двигателей

Электродвигатель работает по очень простому принципу.Если вы подаете электричество на один конец оси двигателя, он вращается на другом конце, что обеспечивает мощность для привода машины. На этом перекрестке можно задаться вопросом — как это электричество привело к движению? Чтобы понять механизм этого явления, давайте возьмем обычный провод, а затем петлю и проложим его между полюсами двух постоянных магнитов. Если вы подключите концы петли к батарее, вы увидите, что провод на мгновение подпрыгнет. Это может показаться странным, но это основано на очень фундаментальном научном принципе.Это явление возникает из-за того, что при прохождении электрического тока через провод вокруг него создается мгновенное магнитное поле. Когда это мгновенное магнитное поле создается, оно взаимодействует с магнитными полями постоянного магнита. И, как мы знаем, когда генерируются два магнитных поля, происходит одно из двух — они либо притягиваются, либо отталкиваются. Это то, что заставляет проволоку прыгать.

(Фото предоставлено Alistokes / Wikimedia Commons)

Чтобы пойти еще дальше, мы можем даже предсказать движение проводника (в приведенном выше случае — провода).Это можно сделать с помощью правила Флеминга для левой руки (также известного как правило мотора). Чтобы использовать это правило, выставьте большой, указательный и средний пальцы так, чтобы каждый из пальцев был перпендикулярен друг другу. Каждый палец означает определенную силу. Указательный палец указывает направление магнитного поля постоянных магнитов. Средний палец обозначает направление тока в проводнике.

Конструкция асинхронного двигателя

Двигатели всех типов основаны на одних и тех же основных принципах, единственное отличие асинхронного двигателя состоит в том, что провод изгибается в прямоугольную форму.Обычное явление, которое может произойти с проводом, — это то, что он перемещается на девяносто градусов, а затем переворачивает провод обратно в исходное положение. Это неприемлемо, когда нам требуется постоянное вращение в определенном направлении, но это можно преодолеть с помощью коммутатора . Основная задача коммутатора — переключать ток каждый раз, когда провод поворачивается на девяносто градусов, что обеспечивает постоянное вращение провода в одном и том же направлении.

(Фото: Zureks / Wikimedia Commons)

До сих пор мы видели основную конструкцию двигателя постоянного тока.С другой стороны, асинхронный двигатель имеет несколько иную конструкцию, чем двигатель постоянного тока. Когда дело доходит до двигателя переменного тока, есть кольцо электромагнитов, расположенных снаружи, известное как статор, которое предназначено для создания вращающегося магнитного поля. Внутри статора находится цельная металлическая ось, проволочная петля, катушка, беличья клетка , сделанная из металлических стержней и межсоединений (например, вращающиеся клетки, которые люди иногда получают для своих хомяков) или какой-либо другой свободно вращающийся металлический элемент, который может проводить электричество.В отличие от двигателя постоянного тока, где вы посылаете энергию на внутренний ротор, в двигателе переменного тока вы посылаете энергию на внешние катушки, составляющие статор. Катушки запитываются попарно, последовательно, создавая магнитное поле, которое вращается вокруг двигателя снаружи.

Работа асинхронного двигателя

Можно задаться вопросом, как вращающееся магнитное поле заставляет проволоку вращаться. Мы должны помнить, что ротор, подвешенный внутри магнитного поля, является электрическим проводником. Магнитное поле постоянно изменяется (потому что оно вращается), поэтому, согласно законам электромагнетизма (точнее, закону Фарадея), магнитное поле создает (или индуцирует, если использовать термин Фарадея) электрический ток внутри ротора.Если проводник представляет собой кольцо или провод, ток течет вокруг него по петле. Если проводник представляет собой просто цельный кусок металла, вместо этого вокруг него циркулируют вихревые токи. В любом случае индуцированный ток создает свое магнитное поле и, согласно другому закону электромагнетизма (закон Ленца), пытается остановить то, что его вызывает — вращающееся магнитное поле, — тоже вращаясь. Вы можете представить себе ротор, отчаянно пытающийся «догнать» вращающееся магнитное поле, чтобы устранить разницу в движении между ними.Электромагнитная индукция — это ключ к тому, почему такой двигатель вращается, поэтому его называют асинхронным двигателем.

(Фото: Burns / Wikimedia Commons)

Статьи по теме

Статьи по теме

В двигателе есть две пары катушек электромагнита, которые по очереди запитываются от источника переменного тока. Две красные катушки соединены последовательно и запитаны вместе. Поскольку это двигатель переменного тока, ток в каждой катушке не включается и не выключается резко, а вместо этого плавно повышается и падает в форме синусоидальной волны.Когда катушки находятся под напряжением, магнитное поле, которое они создают между собой, индуцирует электрический ток в роторе. Этот ток создает собственное магнитное поле, которое пытается противодействовать тому, что его вызвало (магнитному полю от внешних катушек). Взаимодействие между двумя полями заставляет ротор вращаться, эффективно вращаясь вокруг двигателя. Вращающееся магнитное поле заставляет ротор вращаться в одном направлении и (теоретически) с почти одинаковой скоростью. Вот так, дорогой читатель, работает асинхронный двигатель!

Как работают электродвигатели переменного тока?

Двигатели переменного тока — это электродвигатели, приводимые в действие переменным током (AC).Двигатели переменного тока широко используются в промышленности, в первую очередь из-за их высокого КПД и их способности создавать постоянный крутящий момент до номинальной скорости.

Типы двигателей переменного тока

Два наиболее широко используемых типа двигателей переменного тока — это асинхронные двигатели и синхронные двигатели.

Трехфазный асинхронный двигатель переменного тока повышенной эффективности IronHorse®

Как работают асинхронные двигатели

Двумя основными частями двигателя переменного тока являются статор (неподвижный внешний барабан) и ротор; вращающаяся внутренняя часть двигателя, которая прикреплена к валу двигателя (и приводит в движение).И статор, и ротор создают вращающиеся магнитные поля. В обмотках статора это вращающееся поле обеспечивается синусоидальной природой переменного тока. В роторе магнитное поле создается постоянными магнитами, реактивным сопротивлением или дополнительными электрическими обмотками.

Синхронные двигатели работают синхронно с частотой питающего тока, поскольку их роторы имеют либо постоянные магниты, либо электромагниты, генерирующие вращающееся электромагнитное поле.

В асинхронном двигателе магнитное поле в обмотках ротора «индуцируется» магнитным полем статора. Чтобы эта индукция создавала крутящий момент, скорость поля ротора должна отставать от поля магнитного поля статора. Этот дифференциал скоростей известен как «скольжение» и является причиной того, что асинхронные двигатели будут иметь номинальное число оборотов, указанное на паспортной табличке, примерно на 5% меньше, чем их синхронная скорость. Например, модель Ironhorse MTRP-001-3DB18 (1 л.с., трехфазный, четырехполюсный, асинхронный двигатель переменного тока) имеет номинальную синхронную скорость 1800 об / мин (при условии мощности 60 Гц), но номинальная частота вращения на паспортной табличке составляет 1760.Вал этого двигателя будет вращаться со скоростью 1760 об / мин при питании «поперек линии» с трехфазным питанием 60 Гц по стандарту США.

Отличия от двигателей постоянного тока

Промышленные двигатели постоянного тока исторически были щеточными. Двигатели постоянного тока со щетками и коммутаторами имеют ряд недостатков по сравнению с двигателями переменного тока: дополнительное обслуживание (замена щеток), ограниченные диапазоны скоростей и общий ожидаемый срок службы меньше. Асинхронные двигатели переменного тока не имеют щеток и имеют гораздо более длительный срок службы.

Скорость двигателя

постоянного тока регулируется путем изменения тока якоря, в то время как управление скоростью двигателя переменного тока достигается путем изменения частоты переменного тока, часто с помощью частотно-регулируемого привода (ЧРП).

Бесщеточные двигатели постоянного тока

стали доступны в течение последних нескольких десятилетий, в первую очередь в результате появления полупроводниковых схем управления, необходимых для их работы, и наличия высококачественных постоянных магнитов. Бесщеточные двигатели постоянного тока не требуют щеток или физического коммутатора и, следовательно, имеют увеличенный срок службы.Они также преодолевают ограничения скорости щеточных версий.

Управление двигателем переменного тока

Когда требуется простое включение / выключение, часто используются контакторы или ручные пускатели двигателей. Контакторы (большие трехфазные реле) позволяют ПЛК или другому контроллеру переключать питание на двигатель переменного тока. Реверсивные пускатели двигателей представляют собой специализированные версии с двумя контакторами, подключенными таким образом, что они также позволяют изменять направление вращения вала двигателя. Ручные пускатели двигателей включают ручку с ручным управлением, которая позволяет оператору переключать мощность.Все эти типы известны как «поперечное» управление — двигатель подключается непосредственно к «линии» входящего питания (через контактор или пускатель двигателя).

Устройства плавного пуска

Устройства плавного пуска

— это более сложные средства управления двигателем, которые позволяют использовать линейные изменения ускорения и замедления для более плавной остановки и запуска двигателей, чем это возможно при поперечном управлении. В устройствах плавного пуска обычно используются кремниевые управляющие выпрямители (управление тиристором) для постепенного увеличения или уменьшения угла зажигания для медленного увеличения или уменьшения количества используемой энергии и обеспечения более плавного пуска или замедления по сравнению с пускателем двигателя, подключенным к сети. .Устройства плавного пуска снижают износ двигателя и любых подключенных механических устройств, а также значительно снижают пусковой ток, необходимый для запуска двигателя. Для больших двигателей это может иметь серьезные последствия для снижения затрат на коммунальные услуги.

Регулятор скорости (ЧРП)

Трехфазные асинхронные двигатели переменного тока иногда получают питание от частотно-регулируемых приводов (ЧРП), которые, как следует из названия, изменяют частоту питания двигателя, чтобы изменять скорость двигателя.Эти устройства принимают стандартную входную мощность 60 Гц (одно- или трехфазную), преобразуют ее в постоянный ток, а затем используют широтно-импульсную модуляцию (ШИМ) для создания моделируемой мощности переменного тока любой частоты, необходимой для вращения двигателя с заданной скоростью. Подробнее о ЧРП здесь.

Однофазный режим

Также доступны однофазные асинхронные двигатели переменного тока. Эти двигатели требуют специальной схемы для запуска (пусковые конденсаторы и центробежные переключатели), но работают так же, как их трехфазные аналоги, когда они вращаются.Однофазные асинхронные двигатели переменного тока несовместимы с частотно-регулируемыми приводами и могут привести к более высоким расходам на коммунальные услуги из-за своей несбалансированной нагрузки в электросети.

Как указать двигатели переменного тока

Если вы указываете двигатель для нового приложения, начните с определения необходимого напряжения, скорости и мощности, а также типа приложения, как описано в этой статье.

Если вы заменяете двигатель подходящего размера в существующем приложении, вы можете найти всю необходимую информацию на паспортной табличке существующего двигателя.См. Этот информационный документ «Важные соображения по замене и определению размеров электродвигателей переменного тока», чтобы узнать, как определить, перематывать или заменять электродвигатель, и как найти электродвигатель подходящего размера для вашего применения.

Помимо стандартных спецификаций для скорости двигателя, мощности и рабочего напряжения, проектировщики должны также учитывать конструкцию NEMA (соотношение скорость-крутящий момент-проскальзывание), тип корпуса и условия охлаждения (если таковые имеются), размер корпуса и варианты монтажа. Вот несколько рекомендаций:

Классификация проектов NEMA

Существует четыре различных проектных классификации NEMA по скорости, крутящему моменту и скольжению, которые помогают определить пригодность для различных приложений:

• NEMA design A; подходит для широкого спектра применений, таких как вентиляторы и насосы.Двигатели имеют максимальное скольжение 5%, пусковой ток от высокого до среднего, нормальный момент заторможенного ротора и нормальный момент пробоя.
• NEMA design B; предназначен для широкого спектра применений с нормальным пусковым моментом (вентиляторы, нагнетатели и насосы). Двигатели имеют максимальное скольжение 5%, низкий пусковой ток, высокий крутящий момент заблокированного ротора и нормальный момент пробоя.
• NEMA design C; предназначен для оборудования с высокоинерционным пуском — например, поршневых насосов прямого вытеснения. Двигатели имеют максимальное скольжение 5%, низкий пусковой ток, высокий крутящий момент заблокированного ротора и нормальный момент пробоя.
• NEMA design D; предназначен для оборудования с очень большим моментом инерции пусков (краны, подъемники и т. д.). Двигатели имеют максимальное скольжение 5-13%, низкий пусковой ток и очень высокий крутящий момент заблокированного ротора.

Тип корпуса и охлаждение

Распространенные типы корпусов включают защиту от капель (DP), полностью закрытые с вентиляторным охлаждением (TEFC) и полностью закрытые без вентиляции (TENV).

• Каплестойкие двигатели — это двигатели с открытой рамой, предназначенные для внутреннего применения в чистой окружающей среде.Вентиляционные отверстия предназначены для предотвращения попадания падающих твердых частиц и жидкостей.
Двигатели
• TEFC имеют вентилятор, прикрепленный к задней части вала двигателя, чтобы помочь охладить двигатель. Несмотря на то, что в корпусе двигателя нет вентиляционных отверстий, корпус не герметичен для воздуха или жидкости. Хотя двигатель TEFC может работать при более высокой температуре окружающей среды, будьте осторожны на низких скоростях (под управлением VFD), поскольку охлаждающий вентилятор прикреплен к валу двигателя, и ему может потребоваться определенная минимальная скорость для эффективного охлаждения двигателя.
Двигатели
• TENV также не имеют вентиляции, но корпус не герметичен для воздуха или жидкости.

Дополнительные классификации включают двигатели, рассчитанные на промывку (TEWD), взрывозащищенные двигатели (XPRF) и двигатели, предназначенные для использования во взрывоопасных зонах (HAZ).

Размер рамы и установка

Большинство двигателей переменного тока сегодня построено для определенных размеров NEMA. В небольших диапазонах мощности многие двигатели доступны в размере корпуса «NEMA 56C». «56» относится к размерам корпуса двигателя. «C» обозначает двигатель, устанавливаемый на поверхность «C» (фланец).Это самый популярный тип двигателя с торцевым креплением, который имеет особую схему расположения болтов на конце вала, позволяющую производить монтаж. Критическими размерами двигателей с C-образной гранью являются окружность болта, диаметр приводного устройства и размер вала. Двигатели с фланцем C всегда имеют резьбовые монтажные отверстия на лицевой стороне двигателя. Многие двигатели предлагаются как с вариантами монтажа C-Face, так и с жесткой или съемной монтажной базой. По мере увеличения мощности используется ряд различных обозначений Т-образной рамы для обозначения стандартных размеров NEMA.

К VFD или нет к VFD

Если вы планируете использовать асинхронный двигатель переменного тока с частотно-регулируемым приводом (VFD) — существует ряд дополнительных соображений, ознакомьтесь с нашей статьей «В VFD или нет в VFD».

Для получения дополнительной информации о спецификациях и размерах двигателей всех типов щелкните здесь.

Как работает мотор блендера?

Если вам интересно, как работает ваш блендер, вы попали в нужное место.Сегодня мы поговорим о том, как работает ваш блендер, и что на самом деле делает мотор. Итак, как работает мотор блендера?

Что ж, мотор вашего блендера очень простой. Это один из самых простых двигателей. Это небольшой электродвигатель, который охлаждается воздухом и расположен в корпусе блендера. Это также известно как моторная база.

Двигатель расположен внутри основания двигателя, поэтому во время работы двигатель заставляет небольшой вертикальный соединительный вал очень быстро вращаться, тем самым вращая лопасти.Многие блендеры даже используют движение двигателя, чтобы втягивать воздух через вентиляционные отверстия в корпусе, чтобы двигатель оставался холодным. Однако некоторые двигатели также поставляются со специальным вентилятором, который охлаждает их за счет обтекания важными внутренними компонентами воздуха.

При работе с двигателями блендера важно помнить, что они не предназначены для длительного использования. Большинство двигателей блендера предназначены для того, чтобы дать инструменту серьезную мощность на короткое время. Эта короткая очередь обычно длится около 60 секунд.Мотор блендера обычно работает без перегрева дольше нескольких минут. Это связано с тем, что для охлаждения двигателя обычно недостаточно воздуха.

Если вы продолжите работу мотора постоянно, вы можете столкнуться с проблемой перегрева. Это может привести к временному отключению вашего двигателя или его полному поджариванию. Но это также связано с тем, какую мощность использует ваш двигатель. Маленькие блендеры потребляют около 250 Вт, в то время как более крупные и более профессиональные двигатели блендеров могут работать с мощностью 700 Вт и более.

Подробнее: Можно ли добавлять газированные напитки в блендер? Узнай сейчас!

Как ваш мотор контролирует скорость смешивания

Практически каждый существующий блендер рассчитан на разные скорости смешивания. Есть блендеры, которые работают только с одной скоростью, например NutriBullet или Magic Bullet, но большинство блендеров имеют переменную скорость. Это означает, что двигатель можно использовать для изменения скорости вращения лезвий.

Обычно скорость блендера изменяется нажатием кнопки или щелчком переключателя.Когда вы это делаете, вы изменяете мощность, выводимую вашим двигателем. Если вы смешиваете на низкой скорости, это означает, что на ваш двигатель поступает лишь небольшая мощность, что снижает скорость вращения муфты, а затем тормозит лопасти.

Когда вы включаете блендер на максимальную скорость, полная мощность передается вашему мотору. Муфта вращается намного быстрее, а лезвия становятся более мощными. Многие блендеры имеют 3 определенные скорости двигателя, что позволяет смешивать на низкой, средней или высокой скорости.Однако вы можете получить блендеры с 18 различными настройками скорости.

Кроме того, есть другие настройки, такие как измельчение, разжижение, смешивание, смешивание, измельчение и многие другие. Каждая настройка использует определенное количество энергии, что позволяет вашим лезвиям вращаться с определенной скоростью.

Как работает мотор блендера?

Давайте рассмотрим всю работу вашего блендера от начала до конца. Все начинается с того, что вы активируете блендер с помощью выключателя питания. После включения двигателя он получает питание от электрической розетки, а затем вращает соединительный вал, прикрепленный к двигателю блендера.Таким же образом работает большинство двигателей в большинстве инструментов и приспособлений.

При работающем блендере вал вращается с выбранной вами скоростью, в свою очередь вращая лопасти, расположенные внутри кувшина блендера. Если вы вытащите узел лезвия из кувшина блендера, вы увидите что-то, похожее на шестерню, торчащую из основания двигателя. Это муфта. Вы заметите, что он помещается внутри аналогичного компонента, похожего на шестеренку, на нижней стороне узла лезвия.

Когда лезвия вращаются внутри кувшина блендера, они создают вихрь.Если у вас есть жидкость внутри кувшина блендера, это похоже на создание вихря внутри стакана. Лезвия поворачиваются и перемешивают все жидкие ингредиенты внутри емкости для смешивания. Это приводит к засасыванию твердых материалов и ингредиентов в лезвия, где они затем измельчаются, циркулируют обратно в вихре и, в конечном итоге, втягиваются обратно в лезвия.

Вот почему жидкость так важна при создании смузи. Вам нужна жидкость, чтобы создать вихрь, который втягивает ингредиенты в лопасти.Если вы кладете в банку только сухие ингредиенты, это все равно, что пытаться смешать камни с помощью газонокосилки.

Статьи по теме:

Как Pulse работает в блендере?

Импульсный режим используется в большинстве блендеров. Он немного отличается от непрерывного вращения лезвий и обычно используется для приготовления более крупных блюд, таких как густые супы или сальса. Не все блендеры имеют возможность пульсировать, но вы обязательно должны следить за этим, когда делаете покупки.Это может избавить вас от лишних хлопот и износа вашего мотора.

Вы можете пульсировать свой двигатель, а не запускать его постоянно. Это предотвратит скопление твердых ингредиентов вокруг лезвий. Ничего не застрянет под лезвиями, и у вас не будет заеданий, например, когда твердый лед застревает под вращающимися лезвиями, и ваш двигатель начинает скулить.

Импульсная функция отлично подходит для тех, кто хочет получить однородную смесь по всей емкости для смешивания. По сути, это похоже на многократное включение и выключение блендера, правильное перемешивание всего в гораздо более медленном темпе.Это может быть лучше для молочных коктейлей и мороженого, чем непрерывное перемешивание.

Импульсная функция также является отличным способом избежать износа мотора блендера или износа лезвий. Лезвия оживают всего на несколько секунд, все разбивают, делают небольшой перерыв всего на секунду, а затем начинают снова. Он пульсирует вашу смесь, чтобы сэкономить электроэнергию, сохранить ваши лезвия и сделать смесь более гладкой.

Джессика Мейсон

Джессика — любительница смузи, которая считает, что лучший способ начать день — это вкусный смузи.Когда она не пьет смузи, вы обнаружите, что она придумывает новые рецепты и пробует новейшие блендеры. Джессика любит гулять и общаться с друзьями.

Демонстрационное оборудование

Сент-Луис Мотор (Асинхронный двигатель)
Автор (ы): Джон Фишер и Гарольд Коллер		Демонстрационное оборудование — Руководство для учителя SED 695B; Осень 2005 г.
Иллюстрированные принципы : электричество и магнетизм индукционный преобразование механической энергии в электрическую преобразование электрической энергии в механическую
Адресованные стандарты : 6 класс естествознания Студенты знают, что полезность источников энергии определяется факторами. которые участвуют в преобразовании этих источников в полезные формы и последствия процесс преобразования. Высшая школа физики Студенты знают, что при изменении магнитных полей возникают электрические поля, поэтому наводить токи в соседних проводниках.
Материалы	Разъяснение задействованных принципов
Сент-Луис Мотор Два провода с зажимами Аккумулятор 6V гальванометр строка	Отель St.Louis Motor работает по принципу индукции. или создание электрического тока из механической энергии и наоборот. Как электрический ток проходит по проводу, он создает магнитное поле. Барные магниты на двигателе служат для притяжения и отталкивания индуцированного магнитного поля в провод. В итоге мотор раскручивается. Это преобразование электрического энергия (от батареи) до механической энергии (двигатель движется). В Самое прекрасное в этом моторе то, что он работает и в обратном направлении! Вы можете создать электрический ток из механической энергии, которую вы создаете, перемещая ротор.Эта простая демонстрация является основой большей части электричества. мы используем от электростанций (атомных, гидроэлектрических, ветряных и др.).
Процедура : * 1. Прикрепите зажимы к батарее 6V и к двум штырям St. Луи Мотор. 2. Двигатель вращается свободно. Обратите внимание на преобразование электрической энергии (аккумулятор) в механическую энергию (двигатель вращается). 3. Отсоединить провода от АКБ. Присоедините гальванометр к место батареи. 4. Прикрепите шнур или провод к основанию двигателя. Сверните это как струна йо-йо. 5. Потяните за шнур, считывая показания гальванометра. Обратите внимание на трансформацию механической энергии (натянутая вами струна) в электрическую энергию ( напряжение, измеренное гальвенометром). * Из-за небольшого размера St.Луи Мотор, это было бы сложно демонстрация для больших классов. Возможно, в качестве исследовательской лаборатории, было бы удачнее.
			1. Каждый из двух зажимов прикреплен к двигателю и к 6V аккумулятор. Мотор крутится.
			2. Гальванометр заменяет батарею и наматывает шнур. вокруг основания мотора.
			3. Когда струна натягивается, ротор вращается, создавая электрический ток. энергия, которая может быть считана гальвенометром.
			4. Очевидным продолжением является обсуждение производства электроэнергии. в электростанциях.
Справочные материалы и ссылки : http: // www.wvic.com/how-gen-works.htm http://en.wikipedia.org/wiki/Induction_motor#Coreless_DC_motors Для приобретения асинхронного двигателя: Fisher Scientific

.