Moottori

Terminologia

Menneinä vuosisatoina moottori ja moottori merkitsivät hyvin erilaisia asioita. Moottori tehtiin liikuttamaan jotakin, esimerkiksi ajoneuvoa. Tätä merkitystä käytetään edelleen usein. Joskus asiaa kutsutaan moottoriksi, jos se tuottaa mekaanista energiaa lämmöstä, ja moottoriksi, jos se tuottaa mekaanista energiaa muusta energiasta, kuten sähköstä. Tyypillisiä moottoreita tässä merkityksessä ovat höyrykone ja polttomoottori, kun taas tyypillisiä moottoreita ovat sähkömoottori ja hydraulimoottori. Joskus nämä kaksi sanaa tarkoittavat samaa asiaa.

"Moottori" oli alun perin termi mille tahansa mekaaniselle laitteelle, joka muuntaa voiman liikkeeksi. Näin ollen esiteollisia aseita, kuten katapultteja, trebuchetteja ja rynnäkköjä, kutsuttiin "piiritysmoottoreiksi". Sana "gin", kuten "cotton gin", on lyhenne sanasta "engine". Sana juontaa juurensa vanhasta ranskan engin-sanasta, joka tulee latinan ingenium-sanasta, joka on myös sanan nerokas juuri. Useimpia teollisen vallankumouksen aikana keksittyjä mekaanisia laitteita kutsuttiin moottoreiksi - höyrykone on merkittävä esimerkki.

 

Mäntämoottorit

Varhaisissa moottoreissa käytettiin moottorin ulkopuolella olevaa lämpöä kaasun lämmittämiseen korkeaan paineeseen. Tämä oli yleensä höyryä, ja moottoreita kutsuttiin höyrymoottoreiksi. Höyry johdettiin moottoriin, jossa se työnsi mäntiä liikkeelle. Näitä moottoreita käytettiin yleisesti vanhoissa tehtaissa, veneissä ja junissa.

Useimmissa autoissa käytetään kemiallista moottoria, joka polttaa polttoainetta sisällä. Tätä kutsutaan polttomoottoriksi. Polttomoottoreita on monenlaisia. Ne voidaan ryhmitellä polttoaineen, syklin ja kokoonpanon mukaan. Yleisiä polttoainetyyppejä polttomoottoreissa ovat bensiini, diesel, autokaasu ja alkoholi. Polttoainetyyppejä on monia muitakin.

On olemassa 3 erilaista sykliä. 2-tahtimoottorit tuottavat tehoa kerran moottorin jokaisella kierroksella. 4-tahtimoottoreiden sylinterit tuottavat tehoa kerran kahdessa moottorin kierroksessa. 6-tahtimoottorin sylinterit tuottavat tehoa kaksi kertaa moottorin kuuden kierroksen välein.

Mäntämoottoreissa on paljon erilaisia kokoonpanoja. Niiden sylintereissä on männät ja kampiakseli. Sylintereitä voi olla mikä tahansa määrä, mutta 1, 2, 3, 4, 6, 8, 10 ja 12 ovat yleisiä. Sylinterit voidaan sijoittaa monella tavalla, suorassa linjassa, kulmassa toisiinsa nähden tai ympyrän muotoon.

Wankel-moottorissa ei ole sylintereitä, ja siinä käytetään kolmion muotoista roottoria, joka pyörii soikeassa kotelossa ja jäljittelee männän liikettä.

 
Lelu höyryveturi. Polttoaine palaa pohjassa olevassa lokerossa, kattilassa syntyy höyryä, joka pyörittää mäntää (sininen osa), joka pyörittää pyörää.  

Turbiinimoottorit

Kuuma kaasu voidaan myös saada työntämään turbiinia ympäriinsä samalla tavalla kuin tuuli pyörittää tuulimyllyä. Useimmissa sähkövoimaloissa käytetään suuria höyryturbiineja. Toiset käyttävät vesi- tai tuuliturbiinia. Pienempiä kaasuturbiineja käytetään polttomoottoreissa, kuten lentokoneiden suihkumoottoreissa.

 
Turbiinin sisäpuoli, jossa näkyvät höyrysuihkujen työntämät siivekkeet.  

Rakettimoottorit

Raketti aiheuttaa liikettä ampumalla kaasusuihkuja hyvin nopeasti suuttimesta. Kaasu voi olla varastoituna paineen alaisena tai se voi olla kemiallista polttoainetta, joka palaa muodostaen erittäin kuumaa kaasua. Vaikka raketit ovat hyvin yksinkertaisia, ne ovat tehokkaimpia moottoreita, joita tiedämme pystyvämme valmistamaan. Ne toimivat avaruudessa, jossa ei ole mitään, mitä vasten työntää.

 
Kuuman kaasun suihkut työntävät rakettia  

Sähkömoottorit

Sähkömoottorit eivät käytä polttoainetta. Energiansa ne saavat johtoja pitkin kulkevasta sähköstä. Energia voi olla peräisin polttoaineesta, jota poltetaan jossain kaukana muualla. Sähköä käytetään siihen, että moottorin sisällä olevat voimakkaat magneetit kytkeytyvät päälle ja pois päältä oikeaan aikaan moottorin akselin kääntämiseksi.

Sähkömoottori ei ole moottori, vaan sähköllä toimiva veturi.

 
Sähkömoottori  

Aiheeseen liittyvät sivut

• Dieselmoottori
• Höyrykone
• Turbiini
• Sähkömoottori
• Stirling-moottori

Viiteosio