Двигател с вътрешно срещу външно горене
Двигателят с вътрешно горене и двигателите с външно горене са видове топлинни двигатели, използващи топлинна енергия, произведена от горенето, като основен източник на енергия. Казано по-просто, и двата типа машини преобразуват топлинната енергия в механична работа под формата на въртене на вал, която впоследствие се използва за захранване на всякакви машини от автомобили до пътнически самолети.
Повече за двигателя с вътрешно горене
Двигателят с вътрешно горене е топлинен двигател, при който процесът на изгаряне на гориво, смесено с окислител, протича в горивна камера, която е неразделна част от веригата на работния флуид.
Основният принцип на работа на всеки двигател с вътрешно горене е да изгаря горивно-въздушната смес, да създава газов обем с високо налягане и температура и да използва налягането за преместване на компонент, прикрепен към вал. Механизмите, използвани за получаване на тази функционалност, са разнообразни, а двигателите са специално проектирани и имат свои собствени характерни свойства.
Най-често срещаният тип IC двигатели е бутален двигател или тип двигател с бутално движение, при който бутало, свързано с колянов вал, се движи с помощта на налягането и топлината, генерирани при горенето. Те имат сравнително ниско съотношение мощност към тегло и потокът на работния флуид е непостоянен, поради което се използват за захранване на относително малки мобилни единици като автомобили, локомотиви или първични двигатели. Буталните двигатели са термодинамично моделирани чрез цикъл на Ото или цикъл на Дизел.
Газотурбинните двигатели също са IC двигатели, но използват газ под високо налягане за задвижване на лопатките на турбина, която е свързана с вал. Изгарянето на газотурбинните двигатели е продължително и имат много високо съотношение мощност/тегло; следователно се използва в големи мобилни единици като реактивни самолети, търговски самолети и кораби. Газотурбинните двигатели, работещи с въздух като работен флуид, са моделирани чрез цикъл на Брайтън. Горивото, използвано в много двигатели с вътрешно горене, е петролно гориво с различна степен.
Повече за двигателя с външно горене
Двигателят с външно горене е топлинен двигател, при който работният флуид се довежда до висока температура и налягане чрез изгаряне от външен топлинен източник през стената на двигателя или топлообменника във външен източник и процесът на горене протича извън работния флуид цикъл на потока.
Повечето типове парни машини са двигатели с външно горене, при които водата се превръща в прегрята пара с помощта на външен топлинен източник като котел, работещ от топлинна енергия, ядрена енергия или изгаряне на изкопаеми горива. В зависимост от механизма и промяната на фазите, парните машини се моделират термодинамично чрез цикъл на Стърлинг (еднофазен – прегрята пара) и цикъл на Ранкин (двуфазен прегрят – пара и наситена течност).
Каква е разликата между двигател с вътрешно и външно горене?
• Процесът на горене на двигателите с вътрешно горене е неразделна част от цикъла на флуидния поток и топлинната енергия се генерира директно в системата.
• В двигателите с външно горене топлинната енергия се генерира извън цикъла на потока на работната течност и след това се прехвърля към работната течност.
