Двигатель

Двигатель (мотор) — энергияның ниндәй ҙә булһа төрөн механик эшкә әйләндереүсе ҡоролма. Мотор термины XIX быуаттың беренсе яртыһында немец теленән (нем. Мотор, . ) ингән һәм башлыса был һүҙ менән электрик двигателдәр һәм эске яныулы двигателдәр атала.

Двигателдәр беренсел һәм икенсел двигателдәргә бүленә. Беренсел двигателдәр тәбиғи энергетик ресурстарҙы туранан-тура механик эшкә үҙгәртә , ә икенселдәр башҡа сығанаҡтар менән тупланған энергияны үҙгәртәләр.

Беренсел двигателдәргә (ПД- первичные двигатели) ел көсөн ҡулланған ел тәгәрмәсе, һыу тәгәрмәстәре һәм гир механизмын ҡулланыусы механизмдар инә, улар гравитация көсөн ҡуллана (тартылыу көсө һыу ҡоя), йылылыҡ двигателдәре  яғыулыҡтың химик энергияһын йәки йәҙрә энергияһын башҡа энергия төрҙәренә әүерелдерә. Икенсел двигателдәргә (ВД - вторичные двигатели) электр, пневматик һәм гидравлик двигателдәр инә.

 Беренсел двигателдәр 
Елкән һәм һыу тәгәрмәсе беренсе беренсел двигателдәр булып иҫәпләнә. Елкән менән 7 мең йылдан ашыу файҙаланалар.

Һыу тәгәрмәсе Боронғо донъя илдәрендә: Мысырҙа, Ҡытайҙа, Һиндостанда һуғарыу системалары өсөн киң ҡулланылған. Урта быуаттарҙа Европала һыу һәм ел тәгәрмәстәре мануфактура етештереүҙең төп энергетик базаһы булараҡ киң ҡулланылған.

 Пар машинаһы 

мини|слева
XVII быуат уртаһында машина етештереүгә күсеүҙең тәүге ынтылыштары була, был урындағы энергия сығанаҡтарына (һыу, ел һәм башҡалар) бәйле булмаған двигателдәрҙе булдырыуҙы талап итә. Химик яғыулыҡтың йылылыҡ энергияһы ҡулланылған беренсе двигателе булып француз физигы Дени Папен һәм инглиз механигыТомас Севери проекты буйынса эшләнгән пар-атмосфера машинаһы тора. Был машина туранан-тура механик привод булып хеҙмәт итмәгән, уның комплектында һыу тирмәне тәгәрмәсе (хәҙерге ваҡытта гидротурбина) булған, пар ҡаҙанынан пар менән ҡыҫылған һыуҙы һыу башняһындағы һыуһаҡлағысҡа ҡыуған. Ҡаҙанды пар менән йылыталар, һуңынан һыуыталар: станок периодлап эшләй.

1763 йылда урыҫ механик Иван Иванович Ползунов үҙенең проекты буйынса өҙлөкһөҙ эшләүсе стационар пар машинаһын эшләй. Унда ике цилиндр  ҡуйылған, улар сиратлап пар менән тултырылған, шулай уҡ башняға даими рәүештә һыу ҡыуылған.

1784 йылда инглиз механигы Джеймс Уатт универсаль пар двигателе тип аталған камиллаштырылған пар машинаһын уйлап таба. Уатт бала саҡтан Севери конструкцияһындағы машинала эшләй. Ҡаҙанға һыу һәм пар крандарын асып-ябып тороу уның бурысы була. Был монотон эш уйлап табыусыны ныҡ борсой һәм уны ике аҙымлы поршень һәм автоматик клапанлы коробка (һуңынан центрифугаль фюзеляж) уйлап табырға этәрә. Машинала цилиндр эсенлә поршень йөрөй, уның ике яғына ла сиратлап пар бирелә. Барыһы ла автоматик рәүештә һәм өҙлөкһөҙ башҡарыла. Поршень әйләнмә хәрәкәтте ынтылышлы хәрәкәткә әйләндереүсе (кривошипно-шатунный механиз)  маховикты әйләндереп  йөрөштө тәьмин итә. Пар машинаһы хәҙер төрлө механизмдарҙы эшләтә ала һәм һыу башняһына бәйле булыуҙан туҡтай. Уатт уйлап сығарған элементтар теге йәки был формала бөтә пар двигателдәрендә лә ҡулланыла. Пар двигателдәре камиллаштырыла һәм төрлө техник эштәрҙе башҡарыу өсөн ҡулланыла: станоктар, суднолар йөрөшө, юлда кешеләрҙе  ташыу өсөн экипаждар, тимер юлдарҙа тепловоздар. 1880 йылға пар двигателдәренең дөйөм ҡеүәте 26 млн кВт (35 млн ат көсө) тәшкил итә.

 Стирлинг двигателе 
1816 йылда шотланд Роберт Стирлинг тышҡы яныулы двигателде тәҡдим итә, хәҙер ул үҙенең исеме менән Стирлинга двигателе тип атала. Был двигателдә эшсе мөхит (һауа йәки башҡа газ) герметик ябылған күләмдә ята. Бында севери циклы төрө буйынса («Уаттҡа тиклем») цикл үткәрелә, әммә эшсе мөхитте йылытыу һәм уны һыуытыу машинаның төрлө күләмдәрендә һәм эш камералары стеналары аша башҡарыла. Йылытыу һәм һыуытыу  цикл өсөн  мөһим түгел, шуға күрә ул хатта йыһанда ла, теләһә ниндәй йылылыҡ сығанағынан да эшләй ала. Хәҙерге Стерлинг двигателдәрен КПД-һы бик түбән.

 Пар турбинаһы 
Пар ағымыгда әйләнгән ҡанатлы тәгәрмәс һүрәттәре боронғо замандарҙан уҡ билдәле. Әммә пар турбинаһының практик конструкциялары XIX быуаттың икенсе яртыһында ғына барлыҡҡа килә.

1889 йылда швед инженеры Карл Густав де Лаваль киңәйә барған соплоны һәм тиҙ йөрөшлө турбинаны (32000 минутына әйләнеш тиклем) ҡулланырға тәҡдим итә, ә, унан айырмалы рәүештә, 1884 йылда уҡ инглиз Чарлз Алджернон Парсонс сәнәғәттә ҡулланыу өсөн яраҡлы реактив турбинаны уйлап таба. Пар турбиналары диңгеҙ судноларында, ә XX быуат башынан электр станцияларында ҡулланыла башлай. 1960-сы йылдарҙа уларҙың ҡеүәте бер агрегатта 1000 МВт-тан ашыу була.

 Эске яныулы двигатель 

ссылка=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a6/4-Stroke-Engine.gif|мини|334x334пкс|4 тактлы эске яныулы двигатель схемаһы
Беренсе эске яныулы двигателде (ДВС) проектын билдәле сәғәт анкерын уйлап табыусы Карл Христиан Гюйгенсҡа уйлап тапған һәм XVII быуатта уҡ тәҡдим иткән. Двигатель идеяһын артиллерия орудияһынан ала, 1897 йылда  яғыулыҡ сифатында дары ҡулланыла. Дени Папендың (өҫтәрәк беренсе пар машинаһын уйлап табыусы булараҡ телгә алынған инженеры) был принципты эшләүсе двигатель уңышлы булмай. Беренсе ышаныслы эшләүсе ДВС 1860 йылда француз инженеры Этьен Ленуар проекты буйынса эшләнгән. Ленуарҙың двигателе газ яғыулығында эшләгән. 16 йылдан һуң немец конструкторы Николай Отто алдынғыраҡ 4 тактлы газ двигателен уйлап тапҡан. Шул уҡ 1876 йылда шотланд инженеры Дюгальд Кларк беренсе уңышлы 2 тактлы двигателде эшләй. Эске яныулы двигателде камиллаштырыу менән күп инженерҙар һәм механиктар шөғөлләнә. Әйтәйек, 1883 йылда немец инженеры Карл Бенц  2 ДВС двигателен эшләй. 1897 йылда уның ватандашы һәм шулай уҡ инженеры Рудольф Дизель цилиндрҙағы эш ҡатнашмаһын тоҡандырған эске яныулы двигателде тәҡдим итә, һуңынан ул двигательдизель тип атала.

XX быуатта ДВС автомобиль транспортында ҡулланыла. 1970-се йылдарҙа бөтә булған ДВС-тарҙың дөйөм ҡеүәтенең 80 проценты тиерлек транспорт машиналарына (автомобилдәр, тракторҙар һәм башҡаларға) тура килә. Параллель рәүештә гидроэлектростанцияларҙа ҡулланылған гидротурбиналарҙы камиллаштырыу бара. 1970-се йылда уларҙың ҡеүәте 600 МВт-тан ашыу була.

XX быуаттың беренсе яртыһында беренсел двигателдәрҙең яңы төрҙәре эшләнә: газ турбиналары, реактив двигателдәр, ә 1950-се йылдарҙа ядро энергияһы ҡоролмалары. Беренсел двигателдәрҙе камиллаштырыу һәм уйлап табыу процесы дауам итә.

 Икенсел двигателдәр 

 Электровигателдәр 
1834 йылда урыҫ ғалимы Борис Семенович Якоби  даими токта эшләүсе беренсе электр двигателен уйлап таба.

1888 йылда серб студенты һәм буласаҡ бөйөк уйлап табыусы Никола Тесла алмаш токта эшләүсе ике фазалы двигатель принцибын тәҡдим итә, ә бер йылдан һуң урыҫ инженеры Михаил Осипович Доливо-Добровольский донъяла беренсе 3 фазалы асинхрон электр двигателен эшләй, был двигатель иң киң таралған электр машинаһына әйләнә.

 Гидромашина һәм пневмодвигателдәр 
Пневмодвигателдәр һәм гидромашиналар,   һауа йәки шыйыҡсаның  (баллондарҙан) юғары баҫымы энергияһында эшләй. Был двигателдәр, башҡарыусы механизм булараҡ, төрлө ҡоролмаларҙа ҡулланыла. Мәҫәлән, пневмолокомотивтар (бигерәк тә шартлау хәүефе янаған шарттарҙа, мәҫәлән, температура шарттары йылылыҡ двигателдәре ҡулланыу ярамаған  шахталарҙа, ә электодвигателдәрҙең осҡон хәүефе бар) эшләнә, гидромашиналар ярҙамында ҡайһы бер типтағы тракторҙарҙа һәм танктарҙа гусеницалар, бульдозерҙарҙың һәм экскаваторҙарҙың эшсе органдары хәрәкәткә килтерелә. Төрлө илдәрҙең инженерҙары тәҡдим иткән пневмоприводтарҙа экологик яҡтан таҙа ҡала автомобилдәренең дә конструкциялары төрлөсә. Икенсел двигателдәр техникала ҙур роль уйнай, әммә уларҙың ҡеүәте сағыштырмаса ҙур түгел. Улар шулай уҡ миниатюр һәм сверхминиатюр ҡоролмаларҙа ла киң ҡулланыла.

 Классификация 

 Энергия сығанағы буйынса 
Двигателдәр энергия сығанаҡтарының түбәндәге төрҙәрен ҡуллана ала:

 электр;
 даими ток (двигателе, даими ток);
 алмаш ток (синхрон һәм асинхрон);
 электростатик;
 химик;
 ядро;
 гравитацион;
 пневматик;
 гидравлик;
 лазер.

 Хәрәкәт тибы буйынса 
Алынған энергияны двигателдәр түбәндәге хәрәкәт төрҙәренә үҙгәртергә мөмкин:

 Ҡаты есемдәрҙең әйләнеү хәрәкәтенә;
 Ҡаты есемдәрҙең ынтылышлы хәрәкәте (поступаьельное движение;
 Ҡаты есемдәрҙең ынтылышлы-ҡайтышлы  хәрәкәте (возвратно-поступательное движение);
 Реактив ағым хәрәкәте;
 хәрәкәттең башҡа төрҙәре.

Ҡаты есемдең хәрәкәтен тәьмин итеүсе электр двигателдәре:

 линиялы;
 индукциялы;
 пьезоэлектрик.

Электр ракета двигателдәренең ҡайһы бер төрҙәре:

 ион двигателдәре;
 Стационар плазма двигателдәре;
 Анод ҡатламы булған двигателдәр;
 Радиоионлаштырыу двигателдәре;
 коллоидлы двигателдәр;
 Электромагнит двигателдәр һ. б.

 Төҙөлөшө буйынса 
Тышҡы яныулы двигателдәр класы, унда йылылыҡ сығанағы йәки яғыулыҡтың яныу процесы эшсе мөхиттән айырыла:

 поршенлы пар двигателдәре;
 пар турбиналары;
 Стирлинг двигателдәре;
 пар двигателе.

Эске яныулы двигателдәр - эшсе мөхиттең барлыҡҡа килеүе һәм уға йылылыҡ килтереү бер процеста берләштерелгән һәм бер технологик күләмдә барған двигателдәр класы:

 Реактив двигателдәр 
Һауа-реактив двигателдәре:

 Ракета двигателдәре 

 Шыйыҡлыҡлы ракета двигателдәре;
 Ҡаты яғыулыҡлы ракета двигателдәре;
 Ядро ракета двигателдәре;
 Электр ракета двигателдәренең ҡайһы бер төрҙәре.

 Ҡулланыу буйынса 
Двигателгә тәғәйенләнеше буйынса принципиаль төрлө талаптар менән бәйле, хәрәкәт принцибы буйынса оҡшаш двигателдәрҙе корабль, авиация, автомобиль һәм башҡалар тип айырырға мөмкин.

Патент ғилемендә двигателдәр категорияһы иң әүҙем тулыландырылғандарҙың береһе. Йыл һайын бөтә донъя буйынса был класта 20-нән 50-гә тиклем ғариза бирелә. Уларҙың бер өлөшө принципиаль яңылыҡ менән айырыла, бер өлөшө билдәле элементтарҙың яңы нисбәте менән айырыла. Конструкцияһы буйынса яңы двигателдәр бик һирәк барлыҡҡа килә.

 Етештереү 

 Күсмә мәғәнәлә 
Двигателдең техникалағы мөһимлеге, беренселлеге арҡаһында кеше эшмәкәрлегенең бөтә өлкәләрендә лә күсмә мәғәнәлә ҡулланыла (мәҫәлән, иҡтисадта «Реклама — сауҙа двигателе» тигән һүҙбәйләнеш билдәле)

 Шулай уҡ ҡарағыҙ 
 Пар машинаһы
 Эске яныулы двигатель

 Иҫкәрмә 

 Һылтанмалар 

 Двигатель // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред.  А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
 U.S. Patent 194 047
 Detailed Engine Animations
 Video from inside a four-stroke engine cylinder Архивная копия от 25 апреля 2019 на Wayback Machine.
 Working 4-Stroke Engine — Animation  Архивная копия от 25 апреля 2019 на Wayback Machine
 Animated illustrations of various engines Архивная копия от 5 марта 2012 на Wayback Machine
 5 Ways to Redesign the Internal Combustion Engine Архивная копия от 26 августа 2014 на Wayback Machine
Категория:Двигателдәр