열 엔진의 발명은 인간의 혁신적인 발견 중 하나였습니다. 열 엔진은 열역학의 첫 번째 법칙을 따릅니다.이 법칙은 에너지를 생성하거나 파괴 할 수 없지만 한 형태에서 다른 형태로 변형 될 수 있습니다. 열 엔진의 열 에너지는 기계적 에너지로 변환됩니다. 오늘날 자동차, 해양 엔진, 열 발전소 등과 같은 일상 생활에서 다양한 유형의 열 엔진이 발견됩니다.
열 엔진의 유형
열 엔진은 주로 작업 원리에 따라 두 가지 유형으로 분류됩니다.
- 내부 연소 엔진 (IC 엔진)
- 외부 연소 엔진 (EC 엔진)
내연 기관 (IC 엔진)
내부 연소 엔진은 엔진에서 연료 연소가 발생하는 엔진으로 정의됩니다.
원칙
화학 에너지는 휘발유, 디젤 또는 가스 형태로 공급됩니다. 이 연료는 실린더에 연소되어 시스템 내에서 열 에너지를 생성합니다. 이 열은 나중에 기계적 에너지로 변형됩니다.
IC 엔진의 장점
- 이 유형의 열 엔진은 시작 시간이 적습니다.
- 공간이 거의 없습니다.
- 전력 대 무게의 비율은 매우 높습니다.
- 매우 효율적입니다.
IC 엔진의 단점
- 그들은 대량의 발전에 이상적이지 않습니다.
- 휘발유 나 디젤과 같은 제한된 수의 연료 만 사용할 수 있습니다.
- 배기 오염이 높습니다.
응용 프로그램 :
- 전기 톱
- 휴대용 발전기
- 항공기
내연 기관의 분류
IC 엔진은 다음 요소에 따라 분류됩니다.
- 스트로크 수를 기준으로 :
- 4- 스트로크 사이클 엔진 :여기서는 피스톤의 4 행정에 의해 하나의 완전한 전력주기가 발생합니다. 4 개의 스트로크는 흡입, 압축, 점화 및 배기입니다.
- 2 스트로크 사이클 엔진 :2 스트로크 엔진에서 하나의 완전한 전력주기는 스트로크가 업스트로크 및 하향 스트로크 인 2 스트로크 피스톤에 의해 발생합니다.
- 열역학적 작업주기를 기반으로 :
- 오토 사이클 엔진 :엔진, 열 첨가 및 거부는 오토 사이클에서 일정한 부피에서 발생합니다. 예 :가솔린 엔진 차량.
- 디젤 사이클 엔진 :디젤 사이클 엔진에서 열 첨가는 일정한 압력에 있으며 열 거부는 일정한 부피에서 발생합니다. 따라서 연소는 지속적인 압력 하에서 발생합니다. 예 :디젤 엔진 차량, 디젤 발전기.
- 듀얼 사이클 엔진 :이중 사이클 엔진에서 열 첨가는 일정한 부피와 일정한 압력으로 부분적으로 발생합니다. 열 거부는 규칙적인 볼륨 과정에서 발생합니다.
- 사용 된 연료를 기준으로 :
- 휘발유 엔진 :가솔린은 엔진 작동을위한 연료로 사용되는 반면, 점화 플러그는 점화 공정에 사용되어 파워 스트로크를 생성합니다.
- 디젤 엔진 :디젤은 이러한 유형의 열 엔진에서 연료로 사용됩니다. 분무 된 디젤로 압축 스트로크 중에 압축 된 공기는 점화 공정에 사용되어 파워 스트로크를 생성합니다.
- 가스 엔진 :압축 천연 가스, 바이오 가스 및 LPG와 같은 가스는 이러한 엔진에 연료를 공급하는 데 사용됩니다.
- 사용 된 실린더 수를 기준으로 :
- 단일 실린더 엔진 :이 유형의 열 엔진은 단일 실린더 머신의 열 에너지를 기계적 에너지로 변환합니다.
- 멀티 기통 엔진 :멀티 기통 엔진에서 다중 실린더는 열 에너지를 기계 에너지로 변환합니다. 결과적으로 단일 실린더 엔진에 비해 더 많은 전력이 생성됩니다.
- 실린더 배열 기반 :
- 수평 실린더 엔진 :여기서는 실린더가 수평 위치로 배열됩니다. 일반적으로 대부분의 단일 실린더 엔진은 수평 위치로 배열됩니다.
- 수직 실린더 엔진 :실린더는 수직 위치로 배열됩니다.
- 엔진 속도 기반 :
- 저속 엔진 :저속 엔진에서 크랭크 샤프트의 속도는 100 rpm보다 낮습니다.
- 중간 속도 엔진 :이 유형의 엔진에서 속도 범위는 100 ~ 250 rpm입니다.
- 고속 엔진 :엔진 속도가 250 rpm 이상인 경우 고속 엔진으로 알려져 있습니다.
- 사용 된 냉각 시스템에 따라 :
- 공랭식 엔진 :공랭식 엔진에서 실린더는 핀 또는 프로펠러로 냉각되어 냉각 작업을 용이하게합니다.
- 수냉식 엔진 :여기서는 워터 펌프가 엔진을 과열로부터 보호하는 데 사용됩니다. 장치는 라디에이터에서 물을 펌핑합니다.
외부 연소 엔진 (EC 엔진)
외부 연소 엔진에서 연료의 연소는 엔진 실린더 외부에서 발생합니다.
원칙
이러한 유형의 열 엔진에서 외부 소스는 내부 작업 유체를 가열하는 데 사용됩니다. 열로 인해 유체가 팽창합니다. 이 확장은 엔진의 메커니즘을 움직여 전력을 생성합니다.
EC 엔진의 장점
- 그들은 배기 오염이 낮습니다.
- 그들은 높은 시작 토크를 제공합니다.
- ec 엔진은 더 적은 작동 노이즈를 생성합니다.
- 그들은 고 발전에 이상적입니다.
EC 엔진의 단점
- EC 엔진은 넓은 공간이 필요합니다.
- 그들은 상당한 양의 윤활제를 소비합니다.
- 이 열 엔진의 전체 온도는 더 많은 관리 및 유지 보수가 필요합니다.
응용
- 핵 및 석탄 화력 발전소
- 해양 엔진
외부 연소 엔진의 분류
EC 엔진은 다음과 같이 분류됩니다.
- 증기 엔진 :증기 엔진은 증기의 열 에너지가 기계 에너지로 변환되는 열 엔진의 한 유형입니다.
- 스털링 엔진 :스털링 엔진에서는 공기 또는 가스가 압축되어 다른 온도에서 폐쇄 주기로 확장됩니다. 이 메커니즘은 기계적 에너지를 생성합니다.
결론
다른 유형의 열 엔진에서, 연료 또는 가스에 의해 생성되는 열 에너지는 기계 에너지로 변환됩니다. 이러한 유형의 엔진은 열역학의 첫 번째 법칙을 따릅니다.이 법칙은 열이 생성되거나 파괴 될 수 없으며 변형 될 수 있습니다.
열 엔진은 내연 (IC) 엔진 및 외부 연소 (EC) 엔진으로 분류 할 수 있습니다. 열 엔진의 유형에 대한 더 많은 질문이 아래에 답변되었습니다.
