Surse de Energie

Forme de energie

La nivelul actual de cunoștințe și dezvoltare tehnologică, se consideră că universul care ne înconjoară există sub două forme: de substanță (materie) și câmp de forțe. Materia este caracterizată prin două mărimi fundamentale: masa și energia. Masa este măsura inerției și a gravitației, iar energia este măsura scalară a mișcării materiei. Cuvântul energie are o răspândire foarte largă, dar, cu toate acestea, conținutul concret al noțiunii nu este la fel de răspândit sau riguros analizat, datorită îndeosebi unor particularități mai subtile, caracteristice anumitor forme de transfer energetic. Cea mai generală definiție, prezintă energia ca măsură a mișcării materiei. Această formulare, deși corectă, prezintă inconvenientul unei exprimări mai puțin explicite, având în vedere diversitatea mare a formelor de mișcare a materiei.

Energia definește calitatea schimbărilor și proceselor care au loc în univers, începând cu deplasarea în spațiu și terminând cu gândirea. Unitatea și legătura formelor de mișcare a materiei, capacitatea lor de transformare reciprocă a permis măsurarea diferitelor forme ale materiei printr-o măsură comună: energia.

Energia este unul dintre cele mai importante concepte fizice descoperite de om. Înțelegerea corectă a noțiunii de energie constituie a condiție necesară pentru analiza sistemelor energetice și a proceselor energetice.

Denumirea formelor de energie este legată fie de modul de manifestare a ei (de exemplu: energia mecanică, energia electrică, energia luminoasă), fie de purtătorul de energie (de exemplu: energia termică), fie de provenienţa acesteia (de exemplu: energia nucleară, energie hidraulică, energia eoliană, energia geotermică, energia solară).

Energia potenţială este energia pe care o posedă un sistem fizic datorită interacţiunilor ce depid numai de poziţia relativă a corpurilor componente ale acelui sistem.

Energia cinetică este energia unui sistem fizic în care intervin numai mărimile ce caracterizează starea de mişcare a corpurilor care alcătuiesc sistemul.

Energia internă este o mărime caracteristică a stării corpurilor, reprezentată prin suma energiilor cinetice şi potenţiale ale tuturor particulelor care constituie un sistem fizic dinamic. Introducerea noţiunii de energie internă este necesară pentru alcătuirea bilanţului energetic al unui proces fizic, pe baza Principiului I al Termodinamicii.

Energia mecanică este energia raportată la o stare de referinţă care diferă de starea considerată exclusiv prin valorile mărimilor de stare geometrice şi mecanice (mase inerente, poziţia lor, viteza, etc).

Energia termică (sau căldura) este energia conţinută de un sistem fizic şi care poate fi transmisă altui sistem fizic pe baza diferenţei dintre temperatura sistemului care cedează energie şi temperatura sistemului care primeşte energie. Exemple: energia aburului, energia apei calde sau fierbinţi, energia gazelor calde, etc.

Energia chimică este energia care se degajă sau se absoarbe în reacţiile chimice sub alte forme de energie. Este determinată de componenţa şi de structura chimică a substanţelor. Se exprimă ca diferenţa dintre energia produselor iniţiale intrate în reacţia chimică şi energia produselor de reacţie.

Energia nucleară este energia caracteristică proceselor din interiorul nucleelor atomice.

Energia solară este energia emisă de Soare pe întreg domeniul radiaţiei sale electromagnetice. Energia solară stă la baza celor mai multe forme de energie de pe Pământ: energia hidraulică, energia eoliană, energia combustibililor, etc.

Energia hidraulică este o energie mecanică, cinetică sau potenţială a maselor de apă.

Energia eoliană este o energie mecanică a maselor de aer în mişcare prin atmosferă.

Energia combustibililor este energia degajată prin arderea combustibililor.

2.Functionarea motoarele cu ardere interna

Motorul cu ardere internă este motorul care transformă energia chimică a combustibilului prin intermediul energiei termice de ardere, în interiorul motorului, în energie mecanică. Căldura degajată în camera de ardere se transformă prin intermediul presiunii (energiei potențiale) aplicate pistonului în mișcare mecanică ciclică, de obicei[1] rectilinie, după care în mișcare de rotație uniformă, obținută de obicei[1] la arborele cotit. Camera de ardere este un reactor chimic unde are loc reacția chimică de ardere.

Căldura introdusă în ciclul care se efectuează în cilindrii motorului se obține prin arderea combustibilului, de obicei un combustibil lichid ca: benzina, motorina sau gazul petrolier lichefiat, dar se pot folosi și combustibili gazoși, ca gazul natural, sau chiar solizi, ca praful de cărbune. Oxigenul necesar arderii se obține din aerul atmosferic. Combustibilul în amestec cu aerul se numește amestec carburant. Arderea poate fi inițiată prin punerea în contact direct a amestecului carburant cu o sursă de căldură sau se poate produce aproape instantaneu în toată masa amestecului caz în care se numește detonație și are un caracter exploziv.

Prin arderea carburanților rezultă diferite produse de ardere cu o temperatură de aproximativ 2000 °C. Majoritatea acestor produse se prezintă sub formă gazoasă. Pentru o ardere completă se asigură combustibilului o cantitate de oxigen dozată astfel încât să producă oxidarea integrală a elementelor sale componente.

3.Instalatia de alimentare a motoarelor cu aprindere prin comprimare cu pompa injector

La motoarele cu aprindere prin compresiune, aerul si combustibilul patrund separat în cilindrii, amestecul lor formându-se în interiorul acestora. Partea de înalta presiune este formata din : pompa de injectie, injectoarele si conductele de legatura dintre acestea. Presiunea de lucru a acestei parti depinde de tipul camerei de ardere si poate fi de (300...500)*105 N/m2. partea de joasa presiune este formata din rezervorul de combustibil, pompa de combustibil, filtrele, conductele de legatura dintre acestea si conductele de legatura a acestora cu pompele de injectie. Presiunea de lucru a acestei parti este de (3...5)*105 N/m.