[7] Soojusmootor on seade, kus soojusenergia muudetakse mehaaniliseks energiaks. Soojusmootorid on aurumasinad, gaasiturbiinid, sisepõlemismootorid ehk kolbmootorid, auruturbiinid, reaktiivmootorid. Töötavaks kehaks on kas vahetult põlemisgaasid või sekundaarne vahesoojuskandja näiteks aur. Soojusenergia saadaks peamiselt orgaanilise kütuse põlemisel. [7] Üheks soojusjõumasinate tüübiks on kolbmootorid. Kolbmootorite iseärasuseks on soojuse vabanemine (kütuse põlemine) ja selle muundumine mehaaniliseks tööks vahetult masina silindris. Tingituna sellisest soojuse protsessi viimisest, pole kolbmootorites tarvis ulatuslikke soojusvahetuspindu, mis on vajalikud näiteks auru-jõuseadmetes. Tänu kolbmootorite elementide jahutamisele ja kütuse otsesele põlemisele silindris, võib maksimaalne
eeldab tavalise diiselmootori mõnede osade (tihendid, kütusepump) välja vahetamist. Maailmas valmistatakse u 80% biodiislikütusest rapsiõlist. Euroopa Liidus automootorites kasutatav biodiislikütus peab vastama standardile EN 14214. Vastav eesti standard kannab numbrit EVS-EN 14214 "Mootorikütused. Rasvhapete metüülestrid (FAME) diiselmootorite jaoks. Nõuded ja katsemeetodid.". Metanool ja etanool kolbmootorite kütusena Metanooli ja etanooli on võimalik kasutada karburaatormootorites nii puhaste kütustena kui ka segus bensiiniga. Metanool on etanoolist korrodeerivam ja võib kahjustada mootoreid; ta on ka mürgisem ja energiavaesem. Tänapäeval lisatakse etanooli bensiinile enamasti muude lisandite (Pb, aromaatsed ühendid jt) asemel. Etanooli oktaaniarv on väga kõrge, seetõttu suurendatakse sellega bensiini oktaaniarvu.
Suure pööretearvu tõttu on laagrid määrdeainekanaleid pidi ühendatud pidevasse mootoriõlituse ringlusse, mis tagab liuglaagri õlikilel väga väikese hõõrdumise tõttu, laagri vähese kulumise ja ka jahutuse. Kolbmootori kasuteguri tõstmise huvides jahutatakse kompressoris kokkusurutud adjabaatiliselt kuumenenud (kuni 150° C) õhku , enne mootori silindritesse juhtimist, soojusvaheti kaudu. Turbokompressor aitab kaasaegsete kolbmootorite kasutegurit tõsta ligi 40% ja enamgi. Levinumalt kasutatakse turbiinis ja kompressoris tsentrifugaal-labamasinaid, kus turbiin muudab kolbmootori silindritest väljuvate heitaaside vooluenergia pöördliikumiseks ning kompressor vastupidi - muudab pöördliikumise kokku surutud õhu voolamiseks. Pilt Turbokompressori tööpõhimõte KOKKUVÕTE 1.1 Turbokompressori eelised
SISSEJUHATUS Valisin antud teema, kuna tänapäeval leiab enamike autode kapoti alt turbokompressori. Samuti tahtsin ma ise rohkem teada saada turbokompressoritest, sest mul endal pole nendega suurt kokkupuudet olnud ning referaadi tegemine on heaks võimaluseks turbokompressoritest lähemalt uurida. Turbokompressorit ehk turbo-ülelaadimist kasutatakse autode, laevade, lennukite kolbmootorite võimsuse suurendamiseks, kus mootori töötsükli sisselasketaktil kõrgema rõhuga õhu surumiseks silindrisse, kasutatakse sama mootori silindrites töötsükli läbinud heitgaaside energial pöörleva turbiini poolt käivitatud kompressorit. Turbokompressori eelis mehaaniliselt käitatava kompressori ees on kolbmootori suurem kasutegur ja parem võimsuse/kaalu suhe ning mis peamine, kasutatakse ära mootori tavaliselt kaotsi minev heitgaaside energia. TURBOMOOTORI AJALUGU
Membraankarp koosneb elastsetest membraanidest ja rõhu muutumisel deformeerub (põhi liigub). 13 22. Elektrilise rõhumõõteriistad. Elektrilised rõhuandurid. Pieso-elektrilised ja piesokeraamilised andurid. Elektrilistes rõhumõõteriistades muundavad rõhuandurid rõhu elektriliseks signaaliks. Selliseid mr-e on vaja kiiresti muutuva rõhu mõõtmiseks, nt kolbmootorite ja kompressorite indutseerimisel. Piesoelektrilistes andurites tekitab mehaaniline surve kristallis elektrilaengu. Piesokeraamilises anduris toimib rõhk fluorplastist membraanile ja kandub elektroodi kaudu piesokeraamilisele kettale, mis tekitab elektrisignaali. 14 Mõõtemuundurid ja kaugmõõtmise süsteemid 23. Kaugmõõtmise süsteemid. Üldmõisted. Diferentsiaal-transformaator süsteemi
Membraankarp koosneb elastsetest membraanidest ja rõhu muutumisel deformeerub (põhi liigub). 13 22. Elektrilise rõhumõõteriistad. Elektrilised rõhuandurid. Pieso-elektrilised ja piesokeraamilised andurid. Elektrilistes rõhumõõteriistades muundavad rõhuandurid rõhu elektriliseks signaaliks. Selliseid mr-e on vaja kiiresti muutuva rõhu mõõtmiseks, nt kolbmootorite ja kompressorite indutseerimisel. Piesoelektrilistes andurites tekitab mehaaniline surve kristallis elektrilaengu. Piesokeraamilises anduris toimib rõhk fluorplastist membraanile ja kandub elektroodi kaudu piesokeraamilisele kettale, mis tekitab elektrisignaali. 14 Mõõtemuundurid ja kaugmõõtmise süsteemid 23. Kaugmõõtmise süsteemid. Üldmõisted. Diferentsiaal-transformaator süsteemi
Otto .Vastavalt temperatuuride nivoost liigitatakse:1. Külmutus e.
ringprotsess. Dieseli ja segaringprotsess. Põhimõtte jahutusprotsessid (alla 0 oC-i), T2
tingimustel kondenseerida e. veeldada. Suur 2).p=const Diesel. 3). V=const. P=const. Sabath- temperatuur, suur ruumala ja väike rõhk. Olenevalt Trinkler. 9.Tehniline töö. Tehnilist tööd sooritab materiaalselt olekuparameetritest saab aine olla, kas gaasilises, 26.Otto ringprotsess. Kolbmootorite rpr., kus soojus avatud td süst. Tehniline töö lt avaldatakse keha 1kg-le: vedelas, tahkes faasis või parameetrite muutusel üle suunatakse protsessi püsival mahul v=const , nim. Otto lt=-p1stp2ni· vdp [J/kg]. kus p1 ja p2 on vastavalt keha minna ühest faasist teise. Samuti on võimalik aine olek ringp. Otto rp. töötavates mootorites kasut. kergeid rõhk süsteemi sisenemisel ja süsteemist väljumisel. mitmes faasis korraga
KO TP Joonis 5.38 Vaheülekuumendusega aurujõuseade ja selle kujutamine Ts diagrammil 5.1.3 Sisepõlemismootorid Soojusjõumasinate hulka kuuluvad ka sisepõlemismootorid, mis jagunevad kolb- ja rootormootoriteks. Kui rootormootorid on leidnud vaid piiratud rakendamist, siis kolbmootorid on väga laia kasutusvaldkonnaga ja neid kasutatakse nii autodel, raudteetranspordis, laevanduses kui energeetikas. Kolbmootorite ajalugu on tihedalt seotud saksa inseneri N. Otto nimega, kes patenteeris 1876.a mootori (vt Joonis 3.5), milles soojus suunatakse protsessi püsival mahul. Selle mootori ringprotsessi (vt Joonis 3.6) tuntaksegi Otto ringprotsessina. Kolbmootorites toimub kütuse põlemine silindris ja erinevalt aurujõuseadmetest ei vajata siin soojusvahetuspindu soojushulga edastamiseks töötavale kehale. Silindri ja põlemiskambri
põemine) on silinder, seal kütus põleb ning see muutub paisumiseks. Toimub kõrgel temperatuuril üle 1000 oC. Max temp. võib tunduvalt ületada materjali piirtemperatuure. Kasu-tegur on seda suurem, mida kõrgem on gaaside temperatuur. Tänapäeval on rõhk 1,5-10Mpa ning Carnot ei toimi, protsess oleks väga aeglane. 1). v=const Otto mootorid. 2).p=const Diesel. 3). V=const. P=const. Sabath-Trinkler. Otto ringprotsess. Kolbmootorite rpr., kus soojus suunatakse protsessi püsival mahul v=const , nim. Otto ringp. Otto rp. töötavates mootorites kasut. kergeid vedel-ja gaas kütuseid. Õhu ja kütuse segu süüdatakse elektri sädemega. Siin on soojuse eraldumine vaadeldav püsivmahulisena. Protsessi kujutame Ts diagrammil: 1-2 –adiabaatiline komprimeerimine. a.s.s.->ü.s.s. (ülemine- ja alumine surnudseis) . =v1/v2 – mootori kompressiooni e. surveaste. 2-3 isogoor, põlemine. - isogoorne rõhutõusuaste
(see kiirus on oluliselt suurem helikiirusest) (kitsenevaid düüse kasutatakse gaasi-ja auru turbiinides. Laienevaid düüse kasutatakse reaktiiv- ja rakettmootorites. Difuusor kujutab endast ümberpööratud düüsi ning protsess on ka pööratud, kiirus ja kineetiline energia väheneb (potentsiaalne tõuseb). c2 < c1 ja p2 > p1 . Neid kasutatakse N: sentrifugaalides, kompressorites, reaktiivmootorites. 29. Otto ringprotsess. (PV, TS diagrammid, mootori surveaste) Kolbmootorite ringprotsessi, kus soojus suunatakse protsessi püsival mahul, nimetatakse Otto ringprotsessiks. Otta ringprotsessil töötavates mootorites kasutatakse kergeid vedel- ja gaaskütuseid ( bensiin, petrool jne). Õhu ja kütuse segu süüdatakse elektrisädemega. Kerged vedel- ja gaaskütused põlevad mootori silindris niivõrd kiiresti, et sel perioodil mootori kolb märgatavalt ei nihku ning soojuse eraldumine on vaadeldav püsimahulisena.
1) auruturbiinmootorid (alates mõni kW... 1200 MW ja rohkem, n = 30 000 min ): e aktiivturbiinid, b) reaktiivturbiinid (töötava aine töö = voolsuuna muutumine + paisumise reaktiivjõud, mille osatähtsus on üle 50%) ; 2) gaasiturbiinmootorid ( võivad tarvitada gaas-, vedel- või tahket kütust) 3) hüdroturbiinmootor(tavaliselt statsionaarne): aktiivturbiinid, b) reaktiivturbiinid Kolbmootorite liigitus on laiaulatuslik. J. Ivandi esitab mootori tööprotsessi mõistmise seisukohalt järgmise liigituse: 1) teoreetilise ringprotsessi põhjal: a) kütuse teoreetiliselt püsivmahulise põlemisega (Ottoringprotsess), b) kütuse põlemine toimub teoreetiliselt kas ainult püsival rõhul (Dieseli ringprotsess) või osaliselt ka püsival mahul (Trinkler- Sabathei ringprotsess); 2) gaasijaotuse korralduse järgi: a) neljataktilised mootorid, b) kahetaktilised mootorid;