Erőgépek

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
(Erőgép szócikkből átirányítva)
Jump to navigation Jump to search

Az erőgép vagy motor vagy többnyire repülő járművek esetén hajtómű olyan gép, mely valamilyen energiaformát (helyzeti, mozgási, hő-, elektromágneses, kémiai) hasznos mechanikai munkává, mozgási energiává vagy tolóerővé alakítja. Leggyakrabban forgómozgást állítanak elő, de az egyenesvonalú vagy az alternáló mozgás is gyakori. Atomenergiát a jelenlegi technológiák közvetlenül nem képesek mechanikai energiává alakítani, általában hőhatását használják ki. Biológiai élő szervezetek a nem termikus kémiai energiát átalakítják mechanikai energiává. Az erőgépeket általában munkagépek/gépek és járművek meghajtására használjuk.

A hajtómű kifejezés azt a fizikai értelemben munkát végző szerkezetet jelenti, amely eszköz egy mechanikus gép működtetéséért illetve mozgatásáért, meghajtásáért felelős. Átvitt értelemben nagyon sok szakma használja, hiszen például az ingaóra járását az inga-hajtómű biztosítja, vagy a vízimalom hajtóműve a víz mozgási energiáját kihasználó vízikerék stb. A hajtómű elsősorban persze a járművek (légi, vízi, földi) mozgatására szolgáló motorok gyűjtőfogalma.

  • A repülőgépek hajtóműveiről, azok működési elvéről a repülőgépmotor szócikkben lehet bővebben olvasni.
  • A belső égésű motor magyarázatát lásd az Otto-motor szócikkben.
  • Az elektromos árammal működő gépekhez a villanymotor adja a meghajtást.
  • Bizonyos különleges járműveket is erőgépnek nevezünk, pl. a mezőgazdasági erőgépeket (lassú járműnek minősített önjáró munkagép).

Az erőgépek csoportosítása felhasznált energia szerint[szerkesztés]

az energiaátalakítás kiinduló energiafajtája sokféle lehet, a legfontosabb esetekben mechanikai energiát (vízienergiát) vagy hőenergiát alakítanak át mechanikai energiává.

Mechanikai energiát hasznosító erőgépek[szerkesztés]

Helyzeti (potenciális) energiát hasznosító erőgép[szerkesztés]

  • Víz közeggel működők:
  • Szilárd test potenciális energiájával működő:
    • Rugókkal meghajtott erőgép
  • Közeg nyomását hasznosító erőgépek

Mozgási energiát hasznosító erőgép[szerkesztés]

Nyomási energiát hasznosító erőgép[szerkesztés]

Hőerőgépek[szerkesztés]

Hőerőgépekben egy közeg belső energiáját (jellemzően hőmérsékletét, nyomását, térfogatát, ill. entalpiáját, energiáját) alakítják mechanikai energiává. Alapösszefüggéseik a termodinamikai főtételek.

A hőenergiát égetéssel előállító erőgépek[szerkesztés]

Belső égésű hőerőgép[szerkesztés]

az üzemanyag kémiai exoterm reakcióval az erőgépen belül elég, és mechanikai energiát szolgáltat. Egyik típusa a dugattyús motor: Otto-motor, Diesel-motor. További felosztásuk egyéb jellemzőik szerint szokásos, pl. a periodikus szakaszok szerint: kétütemű, négyütemű motorok. A felhasznált üzemanyag szerint lehetnek: benzin, nyersolaj, petróleum, gázmotorok.

Külső égésű hőerőgép[szerkesztés]

Amelyik hőerőgépnél az égés a munkavégző közegen kívül történik, azt külső égésűnek nevezzük. Külső égésű erőgép: egy külső térben égési folyamattal termelt hőenergiát tartalmazó közeg szolgáltat a gépben mechanikai energiát:

Gázturbinák[szerkesztés]

Külön csoportot képeznek a gázturbinák, mert ugyan a munkaközegben történik az égés, de esetenként teljesen elkülönített égéstérben, vagy más (Diesel)gázgenerátorban.

Gázturbina: az égéstérben az égéstermékek járókereket hajtanak meg, mely a mechanikai energia egy részét egy levegőkompresszornak adja át. Szerkezetét tekintve lehet a két egység egy tengelyen, vagy külön egységben, pl. Diesel szabaddugattyús gázgenerátor által szolgáltatott égéstermékekkel meghajtott, csak a járókereket tartalmazó gázturbina. Szoros értelemben véve csak az égéstermékkel meghajtott járókerék alakítja át a hőenergiát mechanikai energiává. Motorok turbo feltöltői szintén gázturbinák, melyeket a motor még forró kipufogó gázai hajtanak, és a motor számára az égéslevegőt elősűrítik.

Nem égéssel működő hőerőgépek[szerkesztés]

Nem égéssel működő hőerőgépekben a hőfejlesztés más exoterm reakcióval, egyéb folyamatok hulladékhőjével vagy sugárzással (pl. napsugárzással) felvett hővel történhet. A külső égésű erőgépek nagy része alkalmas nem égetéssel termelt hő hasznosítására is.

Villamos energiát hasznosító erőgépek[szerkesztés]

  • Elektromágnesek
  • Villanymotorok:
    • egyenáramú motorok,
    • váltakozó áramú motorok:
      • egyfázisú
      • többfázisú
    • Lineáris villamos motorok
  • Villamos áram hőhatását hasznosító eszközök
    • Nitinol "izomhuzal"-ok (hőhatásra hosszanti irányban zsugorodó ötvözött huzal, húzóerő létrehozására képes)
    • Mozgató bimetallok

Nem termikus kémiai energiát hasznosító erőgép[szerkesztés]

  • Biológiai folyamatokban az élő szervezetek molekuláris motorja.

Az erőgépek egyéb tulajdonságai szerint további osztályozás lehetséges:

Az erőgépek csoportosítása szerkezeti felépítése szerint[szerkesztés]

Térfogatkiszorításos gépek (volumetrikus gépek)[szerkesztés]

Az energia átalakítás során a közeg térfogata változik, valamint a közeg áramlása periodikusan változik. A térfogatkiszorításos gépek általánosan használt kifejezése a motor (dugattyús motor), de használjuk energiaközvetítő rendszerekben erőátvitelnél a hidraulikus motor kifejezést is (a szivattyú, illetve kompresszor ellentettjeként).

Turbinák (szoros értelemben vett áramlástechnikai gépek)[szerkesztés]

Működési alapelvük az impulzusnyomatéki tétel, szerkezetük lapátozott, forgó járókerékből áll, a közeg az erőgépen át megszakítás nélkül áramlik. A turbófeltöltőkben, turbinákban az áramló munkaközeg mozgási energiája is jelentős, de lehet turbina megnevezése egy túlnyomóan helyzeti energiát hasznosító erőgépnek is (Francis-turbina).

Irodalom[szerkesztés]

Kapcsolódó szócikkek[szerkesztés]