Intern vs External Combustion Engine
Förbränningsmotorer och externa förbränningsmotorer är typer av värmemotorer som använder termisk energi som produceras av förbränning som den huvudsakliga energikällan. Enkelt uttryckt omvandlar båda dessa maskintyper termisk energi till mekaniskt arbete i form av rotation av en axel, och som sedan används för att driva alla maskiner från bilar till passagerarflygplan.
Mer om förbränningsmotor
Förbränningsmotorn är en värmemotor där förbränningsprocessen för ett bränsle blandat med ett oxidationsmedel sker i en förbränningskammare, som är en integrerad del av arbetsvätskeflödeskretsen.
Den grundläggande funktionsprincipen för alla förbränningsmotorer är att förbränna bränsleluftblandningen, skapa en gasvolym med högt tryck och temperatur och använda trycket för att flytta en komponent som är fäst vid en axel. Mekanismerna som används för att erhålla denna funktionalitet varierar, och motorerna är specifikt utformade och har sina egna karakteristiska egenskaper.
Den vanligaste typen av IC-motorer är kolvmotorer eller kolvmotorer, där en kolv kopplad till en vevaxel förflyttas med hjälp av trycket och värmen som genereras i förbränningen. De har ett relativt lågt effekt/viktförhållande och arbetsvätskeflödet är intermittent och används därför för att driva relativt små mobila enheter som bilar, lok eller drivmotorer. Kolvmotorer är termodynamiskt modellerade av antingen Otto-cykel eller Diesel-cykel.
Gasturbinmotorerna är också IC-motorer, men använder högtrycksgasen för att flytta bladen på en turbin som är ansluten till en axel. Förbränningen av gasturbinmotorerna är kontinuerlig och har ett mycket högt förhållande mellan effekt och vikt; används därför i stora mobila enheter som jetflygplan, kommersiella flygplan och fartyg. Gasturbinmotorerna som arbetar med luft som arbetsvätska är modellerade av Brayton-cykeln. Bränsle som används i många förbränningsmotorer är petroleumbränsle av olika grader.
Mer om extern förbränningsmotor
En extern förbränningsmotor är en värmemotor där arbetsvätskan bringas till hög temperatur och högt tryck genom extern termisk förbränning genom motorväggen eller värmeväxlaren i en extern källa, och förbränningsprocessen sker utanför arbetsvätskan flödescykel.
De flesta typer av ångmotorer är externa förbränningsmotorer, där vattnet omvandlas till en överhettad ånga med hjälp av en extern termisk källa som en panna som drivs av termisk energi, kärnkraft eller förbränning av fossila bränslen. Beroende på mekanismen och fasändringen, modelleras ångmaskiner termodynamiskt av Stirling-cykeln (enfas – överhettad ånga) och Rankine-cykeln (överhettad i två faser – ånga och mättad vätska).
Vad är skillnaden mellan intern och extern förbränningsmotor?
• Förbränningsprocessen för förbränningsmotorer är en integrerad del av vätskeflödescykeln, och den termiska energin genereras direkt i systemet.
• I externa förbränningsmotorer genereras den termiska energin utanför arbetsvätskeflödescykeln och överförs sedan till arbetsvätskan.
