Недавно наткнулся на прекрасный сайт (англ.), который по полочкам размусоливает и показывает строение большинства типов двигателей. Попытаюсь вольно и сжато пересказать самое на мой взгляд главное, совсем по пальцам и как для самых маленьких. Конечно можно было бы позаимствовать точные определения из авторитетных источников, но такой любительский перевод обещает быть единственным в своем роде :)
А можете ли Вы сходу объяснить Вашей девушке, в чем отличие бензинового двигателя от дизельного? Четырёхтактного и двухтактного движков? Нет? Тогда приглашаю под кат.
Работающий четырёхтактный двигатель впервые был представлен немецким инженером Николаусом Отто в 1876, с этих пор он также известен под названием цикл Отто. Но все же корректнее называть его четырёхтактным. Четырёхтактный двигатель является, наверное, одним из самых распространенных типов двигателей в наше время. Он используется почти во всех автомобилях и грузовиках.
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/bb2/a86/512/bb2a86512dc2dfb9b1d39b7730f16cd5.gif)
Под четырьма тактами подразумеваются: впуск, сжатие, рабочий ход, и выпуск. Каждый такт соответствует одному ходу поршня, вследствие этого рабочий процесс в каждом из цилиндров совершается за два оборота коленчатого вала.
Впуск
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/7ff/144/f63/7ff144f6370bd96b6ff7beef55368f5e.gif)
Во время впуска поршень двигается вниз, втягивая свежую порцию воздушно-топливной смеси через впускной клапан. Отличительной особенностью рассматриваемого двигателя являтся то, что впускной клапан открывается за счет вакуума, образовавшегося в результате движения поршня вниз.
Сжатие
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/28d/c9b/89e/28dc9b89e08f8bcfbf93157341fb45f3.gif)
Крутящий момент подымает поршень, а тот в свою очередь сжимает воздушно-топливную смесь. Впускной клапан закрывается возрастающей силой давления, возникшей в результате поднятия поршня.
Рабочий ход
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/078/464/f94/078464f947d1289b73cd8d36a1df6ea1.gif)
В верхней точке такта сжатия искра воспламеняет сжатое топливо. При сгорании топлива высвобождается энергия, которая воздействует на поршень, заставляя его двигаться вниз.
Выпуск
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/431/b8f/53d/431b8f53d7ed58826b95f3157bf73502.gif)
Когда поршень достигает свою нижнюю точку, выпускной клапан открывается и выхлопные газы выгоняются из цилиндра движущимся наверх поршнем.
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/comment_images/22c/913/99e/22c91399ec16a9f8197ead0ce053bfc9.gif)
Так как в двухтактном двигателе на каждое движение коленчатого вала приходится один рабочий ход — двухтактные двигатели всегда мощнее четырехтактных (если брать двигатели одинакового объема). Важным фактором в пользу первых является их более простая и легкая конструкция. Эти двигатели получили распространение в бензо-пилах, лодочных моторах, снегоходах, легких мотоциклах и моделях самолетов.
Бесспорными минусами данного типа двигателей являются их неэкономичность, так как значительная доля топлива не выгорает и выбрасывается вместе с выхлопными газами.
Впуск
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/9fd/7c6/5b7/9fd7c65b71efd70715f0fa107661525c.gif)
Воздушно-топливная смесь всасывается в кривошипную камеру благодаря ваккууму, который создается во время движения поршня вверх.
Сжатие в камере сгорания
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/0c8/c6f/f6e/0c8c6ff6e050048ac96f87101269434b.gif)
Во время сжатия впусковой клапан закрывается давлением в кривошипной камере. Топливная смесь сжимается на последней стадии такта.
Движение топливной смеси/выпуск
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/95a/e81/522/95ae8152223dd7c772c1e33526ba3e68.gif)
Ближе к концу такта, поршень заставляет сжатую воздушно-топливную смесь двигаться по впускному каналу из кривошипной камеры в главный цилиндр. Воздушно-топливная смесь вытесняет выхлопные газы, которые покидают главный цилиндр через выпускной клапан. К сожалению, цилиндр также покидает некоторое количество невыгоревшего топлива, из-за чего конструкция двухтактного двигателя считается менее экономичной.
Сжатие
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/9fd/7c6/5b7/9fd7c65b71efd70715f0fa107661525c.gif)
После чего поршень подымается, движимый крутящим моментом, и сжимает топливную смесь. (В этот момент под поршнем происходит следующий такт впуска).
Рабочий ход
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/079/c83/c52/079c83c523ff1053d6531e104a67ac78.gif)
На вершине такта свеча зажигания воспламеняет топливную смесь. Возникшая энергия заставляет поршень двигаться вниз до завершения цикла. (В этот момент внизу цилиндра топливо сжимается в кривошипной камере).
Особенностью дизельного двигателя является измененная система воспламенения топлива.
Создав свой тип двигателя в 1897 Рудольф Дизель заявил, что его двигатель является самым эффективным из когда-либо созданных. До сих пор его детище стоит в ряду самых экономичных двигателей.
Впуск
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/dc0/20e/b7e/dc020eb7e37074cd15f14bb437f14bc8.gif)
Впускной клапан открывается и свежий воздух (без топлива), засасывается в цилиндр.
Сжатие
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/c7e/6ef/0b0/c7e6ef0b054a868bcd06a7419e6296f0.gif)
Когда поршень подымается, воздух сжимается и температура в цилиндре возрастает. В конце такта воздух раскаляется настолько, что температуры становится достаточно дря воспламенения топлива
Впрыск
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/991/d26/4cf/991d264cf2594ebfe0da838b9e1c9f5c.gif)
Возле вершины такта сжатия топливный инжектор впрыскивает топливо в цилиндр. При контакте с горячим воздухом топливо воспламеняется.
Рабочий ход
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/17d/d3a/f38/17dd3af38ecc92e4726af665ed654c14.gif)
При сгорании топлива высвобождается энергия, которая воздействует на поршень, заставляя его двигаться вниз.
Выпуск
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/11c/af2/661/11caf2661c74b8413ad727f7ec018aba.gif)
Выпускной клапан открывается, заставляя выхлопные газы покинуть цилиндр.
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/d3a/b2e/7d6/d3ab2e7d6b808d9f46c10163560d2706.gif)
Роторно-поршневой двигатель Ванкеля удивительное творение, предлагающее очень замысловатую перепланировку четырех тактов Отто-цикла. Был разработан Феликсом Ванкелем в 50-х годах прошлого века.
В двигателе Ванкеля трехгранный ротор с кольцевой шестернью вращается вокруг фиксированого зубчатого вала в продолговатой камере.
В наше время наибольшие усилия по разработке и популяризации данного типа двигателя прилагает Mazda, но все же четерыхтактный двигатель остается наиболее популярным. Также АвтоВАЗ использует данный тип двигателя в автожирах.
Впуск
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/c16/d7f/97e/c16d7f97ecb4932e93ec62b851e26ace.gif)
Воздушно-топливная смесь попадает через впускной клапан на этом этапе вращения.
Сжатие
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/390/4c2/ff9/3904c2ff9e8dc39820d9be6f588a0d4e.gif)
Топливная смесь сжимается здесь.
Рабочий ход
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/391/bb5/3cd/391bb53cdf5ff739ab1d587a2aedf855.gif)
Рабочий ход, топливная смесь воспламеняется здесь, вращая ротор по кругу.
Выпуск
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/330/53b/b8b/33053bb8b270c9247e80c26632f9f877.gif)
Выхлопные газы выходят здесь
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/b51/26f/8d1/b5126f8d1d39d9bc13ff76214cd04ac4.gif)
Этот типа двигателя может приводится в действие паром, но чаще его можно встретить в маленьких моделях самолетов, где он работает на сжатом воздухе или углекислом газу.
На этой анимации отображен резервуар с CO2. Сжатый CO2 — это жидкость, которая освобождаясь переходит в газообразное состояние или же другими словами — при нормальных атмосферной температуре и давлении жидкий углекислый газ кипит, следовательно мы не ошибемся если скажем, что данный тип двигателя работает на пару CO2.
Впуск
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/8a5/7c2/ed2/8a57c2ed24892e9c5bf87fdb67778c4e.gif)
На вершине цикла поршневой палец давит на шариковый клапан впуская находящийся под большим давлением газ в цилиндр.
Рабочий ход
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/1ce/b4a/160/1ceb4a160b6c60723b1e94199f869935.gif)
Газ расширяется двигая поршень вниз
Выпуск
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/848/2f2/721/8482f27217ee3516a458ab93a3c97636.gif)
Когда поршень открывается выпускной клапан, находящийся под давлением газ покидает цилиндр.
Окончание
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/9e9/de5/719/9e9de5719fc064ea9284d0c9a98206eb.gif)
Крутящий момент возвращается поршень наверх, чтобы завершить цикл.
Ракетные и турбореактивные двигатели, по словам автора, поразительны по своей конструкции, но анимация их работы по его мнению слишком скучна.
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/681/4d6/c8a/6814d6c8af967b3fb79490a0c2ef42c9.gif)
Ракетный двигатель — простейшие из своего семейства, поэтому начнем с него.
Для того, что функционировать в открытом космосе ракетные двигатели для своей работы требуют запас кислорода, ровно как и топлива. Кислородно-топливная смесь впрыскивается в камеру сгорания где она беспрерывно сгорает. Газ под большим давлением выходит через сопла, вызывая тягу в обратном направлении.
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/d0d/cde/629/d0dcde6295fd5ae25fb681346631d686.gif)
Чтобы опробовать этот принцип самому, надуйте игрушечный шарик и выпустите его из рук — ракетный двигатель работает почти так-же ;)
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/128/f30/01a/128f3001a795987890a6ca0b21045806.gif)
Турбореактивный двигатель работает по тому-же принципу что и ракетный, с той лишь особенностью, что необходимый для горения кислород он берет из атмосферы. По своей конструкции он наиболее эффективен на больших высотах с разряженным воздухом.
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/0b0/9a9/4ed/0b09a94ede74a918f355aee85dad41e6.gif)
Момент схожести: топливо беспрерывно сгорает в камере сгорания как и в ракетном. Расширевшийся газ покидает камеру сгорания через сопла, образуя тягу в обратном направлении.
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/dd2/572/f96/dd2572f96c757d15edeabe60ffbda3e7.gif)
Отличия: На своем пути из сопла некоторое количество давления газа ипользуется, чтобы раскрутить турбину. Турбина — это серия винтов, соединенныходним валом. Между каждой парой винтов находится статор (направляющий аппарат компрессора). Этот аппарат помогает газу проходить через лопасти винтов более эффективно.
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/1c4/8a3/2ff/1c48a32ff08036ad796a48c28e88cefb.gif)
Перед двигателем турбинный вал раскручивает компрессор. Компрессор работает схоже с турбиной, только в обратную сторону. Его функцией является повышение давления воздуха, попадающего в двигатель. Турбина выталкивает воздух, а компрессор засасывает.
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/8cf/f37/167/8cff37167ada5cc935d59814980445d4.gif)
Турбовинтовой двигатель схож турбореактивным, с той лишь особенностью, что газ покидающий камеру сгорания вращает в большей степени турбину, которая в свою очередь вращает винт преед двигателем. Он и создает тягу. Эффективен на малых высотах.
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/bea/52a/d34/bea52ad34dbbe480f8d467357489619f.gif)
Турбовентиляторный двигатель — это что вроде компромисса между турбореактивным и турбовинтовым. Он работает как турбореактивный, но есть одна особенность: турбинный вал вращает внешний вентялятор, который имеет больше лопастей и крутится быстрее пропеллера. Это помогает данному двигателю оставаться эффективным на больших высотах, где воздух рязряжен.
Источники:
www.animatedengines.com
UPD: Добавил двигатели Ванкеля и CO2, они мне показались наиболее интересными и практически полезными.
UPD2: Добавил описание целого семейства реактивных двигателей: ракетный, турбореактивный, турбовинтовой, турбовентиляторный.
А можете ли Вы сходу объяснить Вашей девушке, в чем отличие бензинового двигателя от дизельного? Четырёхтактного и двухтактного движков? Нет? Тогда приглашаю под кат.
Четырёхтактный двигатель
Работающий четырёхтактный двигатель впервые был представлен немецким инженером Николаусом Отто в 1876, с этих пор он также известен под названием цикл Отто. Но все же корректнее называть его четырёхтактным. Четырёхтактный двигатель является, наверное, одним из самых распространенных типов двигателей в наше время. Он используется почти во всех автомобилях и грузовиках.
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/bb2/a86/512/bb2a86512dc2dfb9b1d39b7730f16cd5.gif)
Под четырьма тактами подразумеваются: впуск, сжатие, рабочий ход, и выпуск. Каждый такт соответствует одному ходу поршня, вследствие этого рабочий процесс в каждом из цилиндров совершается за два оборота коленчатого вала.
Впуск
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/7ff/144/f63/7ff144f6370bd96b6ff7beef55368f5e.gif)
Во время впуска поршень двигается вниз, втягивая свежую порцию воздушно-топливной смеси через впускной клапан. Отличительной особенностью рассматриваемого двигателя являтся то, что впускной клапан открывается за счет вакуума, образовавшегося в результате движения поршня вниз.
Сжатие
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/28d/c9b/89e/28dc9b89e08f8bcfbf93157341fb45f3.gif)
Крутящий момент подымает поршень, а тот в свою очередь сжимает воздушно-топливную смесь. Впускной клапан закрывается возрастающей силой давления, возникшей в результате поднятия поршня.
Рабочий ход
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/078/464/f94/078464f947d1289b73cd8d36a1df6ea1.gif)
В верхней точке такта сжатия искра воспламеняет сжатое топливо. При сгорании топлива высвобождается энергия, которая воздействует на поршень, заставляя его двигаться вниз.
Выпуск
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/431/b8f/53d/431b8f53d7ed58826b95f3157bf73502.gif)
Когда поршень достигает свою нижнюю точку, выпускной клапан открывается и выхлопные газы выгоняются из цилиндра движущимся наверх поршнем.
Двухтактный двигатель
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/comment_images/22c/913/99e/22c91399ec16a9f8197ead0ce053bfc9.gif)
В двухтактном двигателе рабочий процесс в каждом из цилиндров совершается за один оборот коленчатого вала, то есть за два хода поршня. Такты сжатия и рабочего хода в двухтактном двигателе происходят так же, как и в четырехтактном, но процессы очистки и наполнения цилиндра совмещены и осуществляются не в рамках отдельных тактов, а за короткое время, когда поршень находится вблизи нижней мертвой точки, с помощью вспомогательного агрегата — продувочного насоса. Wiki
Так как в двухтактном двигателе на каждое движение коленчатого вала приходится один рабочий ход — двухтактные двигатели всегда мощнее четырехтактных (если брать двигатели одинакового объема). Важным фактором в пользу первых является их более простая и легкая конструкция. Эти двигатели получили распространение в бензо-пилах, лодочных моторах, снегоходах, легких мотоциклах и моделях самолетов.
Бесспорными минусами данного типа двигателей являются их неэкономичность, так как значительная доля топлива не выгорает и выбрасывается вместе с выхлопными газами.
Впуск
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/9fd/7c6/5b7/9fd7c65b71efd70715f0fa107661525c.gif)
Воздушно-топливная смесь всасывается в кривошипную камеру благодаря ваккууму, который создается во время движения поршня вверх.
Сжатие в камере сгорания
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/0c8/c6f/f6e/0c8c6ff6e050048ac96f87101269434b.gif)
Во время сжатия впусковой клапан закрывается давлением в кривошипной камере. Топливная смесь сжимается на последней стадии такта.
Движение топливной смеси/выпуск
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/95a/e81/522/95ae8152223dd7c772c1e33526ba3e68.gif)
Ближе к концу такта, поршень заставляет сжатую воздушно-топливную смесь двигаться по впускному каналу из кривошипной камеры в главный цилиндр. Воздушно-топливная смесь вытесняет выхлопные газы, которые покидают главный цилиндр через выпускной клапан. К сожалению, цилиндр также покидает некоторое количество невыгоревшего топлива, из-за чего конструкция двухтактного двигателя считается менее экономичной.
Сжатие
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/9fd/7c6/5b7/9fd7c65b71efd70715f0fa107661525c.gif)
После чего поршень подымается, движимый крутящим моментом, и сжимает топливную смесь. (В этот момент под поршнем происходит следующий такт впуска).
Рабочий ход
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/079/c83/c52/079c83c523ff1053d6531e104a67ac78.gif)
На вершине такта свеча зажигания воспламеняет топливную смесь. Возникшая энергия заставляет поршень двигаться вниз до завершения цикла. (В этот момент внизу цилиндра топливо сжимается в кривошипной камере).
Четырёхтактный дизельный двигатель
Особенностью дизельного двигателя является измененная система воспламенения топлива.
Создав свой тип двигателя в 1897 Рудольф Дизель заявил, что его двигатель является самым эффективным из когда-либо созданных. До сих пор его детище стоит в ряду самых экономичных двигателей.
Впуск
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/dc0/20e/b7e/dc020eb7e37074cd15f14bb437f14bc8.gif)
Впускной клапан открывается и свежий воздух (без топлива), засасывается в цилиндр.
Сжатие
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/c7e/6ef/0b0/c7e6ef0b054a868bcd06a7419e6296f0.gif)
Когда поршень подымается, воздух сжимается и температура в цилиндре возрастает. В конце такта воздух раскаляется настолько, что температуры становится достаточно дря воспламенения топлива
Впрыск
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/991/d26/4cf/991d264cf2594ebfe0da838b9e1c9f5c.gif)
Возле вершины такта сжатия топливный инжектор впрыскивает топливо в цилиндр. При контакте с горячим воздухом топливо воспламеняется.
Рабочий ход
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/17d/d3a/f38/17dd3af38ecc92e4726af665ed654c14.gif)
При сгорании топлива высвобождается энергия, которая воздействует на поршень, заставляя его двигаться вниз.
Выпуск
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/11c/af2/661/11caf2661c74b8413ad727f7ec018aba.gif)
Выпускной клапан открывается, заставляя выхлопные газы покинуть цилиндр.
Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания (двигатель Ванкеля)
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/d3a/b2e/7d6/d3ab2e7d6b808d9f46c10163560d2706.gif)
Роторно-поршневой двигатель Ванкеля удивительное творение, предлагающее очень замысловатую перепланировку четырех тактов Отто-цикла. Был разработан Феликсом Ванкелем в 50-х годах прошлого века.
В двигателе Ванкеля трехгранный ротор с кольцевой шестернью вращается вокруг фиксированого зубчатого вала в продолговатой камере.
В наше время наибольшие усилия по разработке и популяризации данного типа двигателя прилагает Mazda, но все же четерыхтактный двигатель остается наиболее популярным. Также АвтоВАЗ использует данный тип двигателя в автожирах.
- Преимущества перед обычными бензиновыми двигателями:
- низкий уровень вибраций. Роторно-поршневой двигатель полностью механически уравновешен, что позволяет повысить комфортность лёгких транспортных средств типа микроавтомобилей, мотокаров и юникаров
- главным преимуществом роторно-поршневого двигателя являются отличные динамические характеристики: на низкой передаче возможно без излишней нагрузки на двигатель разогнать машину выше 100 км/ч на более высоких оборотах двигателя (8000 об/мин и более), чем в случае конструкции обычного поршневого двигателя внутреннего сгорания.
- Высокая удельная мощность(л.с./кг), причины:
- меньшие в 1,5-2 раза габаритные размеры.
- меньшее на 35-40 % число деталей
- Недостатки:
- Быстрый износ
- Склонности к перегреву
- Сложность в производстве
- Меньшая экономичность при низких оборотах
Впуск
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/c16/d7f/97e/c16d7f97ecb4932e93ec62b851e26ace.gif)
Воздушно-топливная смесь попадает через впускной клапан на этом этапе вращения.
Сжатие
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/390/4c2/ff9/3904c2ff9e8dc39820d9be6f588a0d4e.gif)
Топливная смесь сжимается здесь.
Рабочий ход
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/391/bb5/3cd/391bb53cdf5ff739ab1d587a2aedf855.gif)
Рабочий ход, топливная смесь воспламеняется здесь, вращая ротор по кругу.
Выпуск
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/330/53b/b8b/33053bb8b270c9247e80c26632f9f877.gif)
Выхлопные газы выходят здесь
Двигатель на CO2
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/b51/26f/8d1/b5126f8d1d39d9bc13ff76214cd04ac4.gif)
Этот типа двигателя может приводится в действие паром, но чаще его можно встретить в маленьких моделях самолетов, где он работает на сжатом воздухе или углекислом газу.
На этой анимации отображен резервуар с CO2. Сжатый CO2 — это жидкость, которая освобождаясь переходит в газообразное состояние или же другими словами — при нормальных атмосферной температуре и давлении жидкий углекислый газ кипит, следовательно мы не ошибемся если скажем, что данный тип двигателя работает на пару CO2.
Впуск
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/8a5/7c2/ed2/8a57c2ed24892e9c5bf87fdb67778c4e.gif)
На вершине цикла поршневой палец давит на шариковый клапан впуская находящийся под большим давлением газ в цилиндр.
Рабочий ход
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/1ce/b4a/160/1ceb4a160b6c60723b1e94199f869935.gif)
Газ расширяется двигая поршень вниз
Выпуск
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/848/2f2/721/8482f27217ee3516a458ab93a3c97636.gif)
Когда поршень открывается выпускной клапан, находящийся под давлением газ покидает цилиндр.
Окончание
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/9e9/de5/719/9e9de5719fc064ea9284d0c9a98206eb.gif)
Крутящий момент возвращается поршень наверх, чтобы завершить цикл.
Реактивные двигатели
Ракетные и турбореактивные двигатели, по словам автора, поразительны по своей конструкции, но анимация их работы по его мнению слишком скучна.
Ракетный двигатель
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/681/4d6/c8a/6814d6c8af967b3fb79490a0c2ef42c9.gif)
Ракетный двигатель — простейшие из своего семейства, поэтому начнем с него.
Для того, что функционировать в открытом космосе ракетные двигатели для своей работы требуют запас кислорода, ровно как и топлива. Кислородно-топливная смесь впрыскивается в камеру сгорания где она беспрерывно сгорает. Газ под большим давлением выходит через сопла, вызывая тягу в обратном направлении.
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/d0d/cde/629/d0dcde6295fd5ae25fb681346631d686.gif)
Чтобы опробовать этот принцип самому, надуйте игрушечный шарик и выпустите его из рук — ракетный двигатель работает почти так-же ;)
Турбореактивный двигатель
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/128/f30/01a/128f3001a795987890a6ca0b21045806.gif)
Турбореактивный двигатель работает по тому-же принципу что и ракетный, с той лишь особенностью, что необходимый для горения кислород он берет из атмосферы. По своей конструкции он наиболее эффективен на больших высотах с разряженным воздухом.
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/0b0/9a9/4ed/0b09a94ede74a918f355aee85dad41e6.gif)
Момент схожести: топливо беспрерывно сгорает в камере сгорания как и в ракетном. Расширевшийся газ покидает камеру сгорания через сопла, образуя тягу в обратном направлении.
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/dd2/572/f96/dd2572f96c757d15edeabe60ffbda3e7.gif)
Отличия: На своем пути из сопла некоторое количество давления газа ипользуется, чтобы раскрутить турбину. Турбина — это серия винтов, соединенныходним валом. Между каждой парой винтов находится статор (направляющий аппарат компрессора). Этот аппарат помогает газу проходить через лопасти винтов более эффективно.
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/1c4/8a3/2ff/1c48a32ff08036ad796a48c28e88cefb.gif)
Перед двигателем турбинный вал раскручивает компрессор. Компрессор работает схоже с турбиной, только в обратную сторону. Его функцией является повышение давления воздуха, попадающего в двигатель. Турбина выталкивает воздух, а компрессор засасывает.
Турбовинтовой двигатель
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/8cf/f37/167/8cff37167ada5cc935d59814980445d4.gif)
Турбовинтовой двигатель схож турбореактивным, с той лишь особенностью, что газ покидающий камеру сгорания вращает в большей степени турбину, которая в свою очередь вращает винт преед двигателем. Он и создает тягу. Эффективен на малых высотах.
Турбовентиляторный двигатель
![image](https://habrastorage.org/getpro/geektimes/post_images/bea/52a/d34/bea52ad34dbbe480f8d467357489619f.gif)
Турбовентиляторный двигатель — это что вроде компромисса между турбореактивным и турбовинтовым. Он работает как турбореактивный, но есть одна особенность: турбинный вал вращает внешний вентялятор, который имеет больше лопастей и крутится быстрее пропеллера. Это помогает данному двигателю оставаться эффективным на больших высотах, где воздух рязряжен.
Источники:
www.animatedengines.com
- Ultimate Visual Dictionary, DK Publishing Inc., 1999
- Building the Atkinson Cycle Engine, Vincent Gingery, David J Gingery Publishing, 1996
- The Stirling Engine Manual, James G. Rizzo, Camden Miniature Steam Services, 1995
- Modern Locomotive Construction, J. G. A. Meyer, 1892, reprinted by Lindsay Publications Inc., 1994
- Five Hundred and Seven Mechanical Movements, Henry T. Brown, 1896, reprinted by The Astragal Press, 1995
- Model Machines/Replica Steam Models, Marlyn Hadley, Model Machine Co., 1999
- Air Board Technical Notes, RAF Air Board, 1917, reprinted by Camden Miniature Steam Services, 1997
- Internal Fire, Lyle Cummins, Carnot Press, 1976
- Toyota Web site Prius specifications
- Steam and Stirling Engines you can build, book 2, various authors, Village Press, 1994
- Knight’s New American Mechanical Dictionary, Supplement Edward H. Knight, A.M., LL. D., Houghton, Mifflin and Company, 1884
- Thomas Newcomen, The Prehistory of the Steam Engine L. T. C. Rolt, David and Charles Limited, 1963
- An Introduction to Low Temperature Differential Stirling Engines James R. Senft, Moriya Press, 1996
- An Introduction to Stirling Engines James R. Senft, Moriya Press, 1993
UPD: Добавил двигатели Ванкеля и CO2, они мне показались наиболее интересными и практически полезными.
UPD2: Добавил описание целого семейства реактивных двигателей: ракетный, турбореактивный, турбовинтовой, турбовентиляторный.