มนุษย์ได้สร้างนวัตกรรมมากมายเพื่อลดภาระงานทางโลกในชีวิตประจำวัน มีบางครั้งที่มนุษย์ต้องขี่สัตว์เพื่อเดินทางและใช้เวลาหลายชั่วโมงในการทำสิ่งที่ง่ายที่สุดเพราะไม่มีสิ่งประดิษฐ์ทางกล
ทุกวันนี้ มนุษยชาติได้มาถึงระดับที่การเดินทางไปยังสถานที่ห่างไกลสามารถทำได้ภายในไม่กี่ชั่วโมง และงานบ้านในชีวิตประจำวันใช้เวลาเพียงไม่กี่นาที เครดิตทั้งหมดนี้นำไปสู่ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่มนุษย์ประสบความสำเร็จตลอดหลายปีที่ผ่านมา
อุตสาหกรรมหนึ่งที่มนุษย์สร้างชื่อเสียงให้กับโลกคืออุตสาหกรรมยานยนต์ อุตสาหกรรมนี้เป็นอุตสาหกรรมพันล้านดอลลาร์ที่ยานยนต์ทุกชนิดได้รับการออกแบบ ผลิต และจำหน่าย
สององค์ประกอบที่สำคัญที่สุดในการพัฒนายานพาหนะเหล่านี้คือมอเตอร์และเครื่องยนต์ คำสองคำนี้มักใช้สลับกันได้ แต่ความหมายทางเทคนิคต่างกัน
มอเตอร์กับเครื่องยนต์
ความแตกต่างระหว่างมอเตอร์และเครื่องยนต์คือ มอเตอร์แปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล ในขณะที่เครื่องยนต์แปลงพลังงานรูปแบบอื่น เช่น เคมี ความร้อน ไอน้ำ เป็นพลังงานกล ความแตกต่างอื่นๆ ระหว่างอุปกรณ์ทั้งสองอยู่ในโครงสร้าง หลักการทำงาน และการจัดวางส่วนประกอบ
ตารางเปรียบเทียบระหว่างมอเตอร์และเครื่องยนต์ (ในรูปแบบตาราง)
| พารามิเตอร์ของการเปรียบเทียบ | เครื่องยนต์ | เครื่องยนต์ |
|---|---|---|
| คำนิยาม | อุปกรณ์ที่แปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นงานเครื่องกล | อุปกรณ์ที่แปลงพลังงานรูปแบบอื่นเป็นงานเครื่องกล |
| กลไกการวิ่ง | มอเตอร์ทำงานด้วยแบตเตอรี่หรือไฟฟ้า | เครื่องยนต์ส่วนใหญ่ใช้เชื้อเพลิง |
| องค์ประกอบหลัก | โรเตอร์ สเตเตอร์ สับเปลี่ยน และแปรง เป็นส่วนประกอบหลักของมอเตอร์ | ลูกสูบ กระบอกสูบ และเพลาข้อเหวี่ยงเป็นส่วนประกอบหลักของเครื่องยนต์ |
| ประสิทธิภาพ | มอเตอร์มีประสิทธิภาพมากขึ้นเนื่องจากการสูญเสียพลังงานน้อยลง | เครื่องยนต์มีประสิทธิภาพน้อยลงเนื่องจากสูญเสียกำลังในการเผาไหม้ |
| ตัวอย่าง | เครื่องซักผ้า พัดลม เครื่องดูดฝุ่น | รถยนต์ เรือ รถไฟ และยานพาหนะอื่นๆ |
มอเตอร์คืออะไร?
มอเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่แปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกลหมุนเวียน
มอเตอร์ทำงานบนหลักการของแม่เหล็กไฟฟ้า เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวดรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าที่วางอยู่ในสนามแม่เหล็ก แรงจะกระทำต่อขดลวดซึ่งทำให้หมุนอย่างต่อเนื่อง คอยล์หมุนตราบเท่าที่กระแสยังถูกนำไปใช้กับมัน
มอเตอร์มีส่วนประกอบหลักสี่ส่วน: สเตเตอร์ โรเตอร์ สับเปลี่ยน และแปรง สเตเตอร์เป็นส่วนที่อยู่กับที่ของมอเตอร์ซึ่งประกอบด้วยแม่เหล็กถาวร
โรเตอร์เป็นส่วนที่เคลื่อนที่ของมอเตอร์และมักจะเป็นขดลวดที่พันรอบสเตเตอร์ เมื่อกระแสไหลผ่านขดลวด มันจะทำปฏิกิริยากับสนามแม่เหล็กเพื่อให้แรงทางกลในการหมุน
ตัวสับเปลี่ยนทำหน้าที่เหมือนสวิตช์ที่เปลี่ยนทิศทางของกระแสในมอเตอร์ นี่เป็นสิ่งสำคัญเพื่อไม่ให้ปลายขดลวดหยุดการเคลื่อนที่เนื่องจากแรงดึงดูดหรือแรงผลักของขั้วเหนือและขั้วใต้
โดยทั่วไปแล้วแปรงของมอเตอร์จะทำจากกราไฟต์และจ่ายกระแสไฟฟ้าระหว่างสเตเตอร์กับโรเตอร์ มอเตอร์มีสองประเภทหลัก: มอเตอร์ DC และมอเตอร์ AC
มอเตอร์กระแสตรงทำงานด้วยกระแสตรงเช่นแบตเตอรี่ในขณะที่มอเตอร์กระแสสลับทำงานด้วยวงจรกระแสสลับ
เครื่องยนต์คืออะไร?
เครื่องยนต์เป็นอุปกรณ์ที่แปลงพลังงานรูปแบบอื่นๆ เช่น เคมี ความร้อน และไอน้ำให้เป็นพลังงานกล
คุณเคยสงสัยหรือไม่ว่ารถทำงานอย่างไร? รถยนต์มีเครื่องยนต์สันดาปภายในซึ่งเปลี่ยนความร้อนจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงให้เป็นงานกลไก
ตัวหลักของเครื่องยนต์คือกระบอกสูบ กระบอกสูบมีลูกสูบที่เลื่อนขึ้นและลงในตัวเรือนกระบอกสูบ ลูกสูบเชื่อมต่อกับเพลาข้อเหวี่ยงที่หมุนการเคลื่อนที่ของลูกสูบเป็นวงกลม แล้วหมุนเพลาข้อเหวี่ยง
ในห้องเผาไหม้ มีการระเบิดเกิดขึ้นหลังจากแต่ละนาทีเนื่องจากการผสมของเชื้อเพลิงกับออกซิเจน ส่วนผสมจะถูกบีบอัดเมื่อลูกสูบเคลื่อนขึ้น
หัวเทียนมีบทบาทโดยการจุดไฟให้ส่วนผสมและทำให้เกิดการระเบิด สิ่งนี้ทำให้ลูกสูบเคลื่อนขึ้นและลง
มีวาล์วไอดีและวาล์วไอเสียที่ให้อากาศเข้าและก๊าซที่เผาไหม้ออก แต่วาล์วยังคงปิดอยู่ระหว่างการเผาไหม้และการอัดของส่วนผสมเชื้อเพลิง นี่คือวิธีที่เครื่องยนต์ขับเคลื่อนล้อเพื่อให้รถเคลื่อนที่
เครื่องยนต์โดยทั่วไปมีสองประเภท: เครื่องยนต์สันดาปภายนอกและเครื่องยนต์สันดาปภายใน ในเครื่องยนต์สันดาปภายนอก การเผาไหม้เกิดขึ้นนอกเครื่องยนต์ พลังงานอาจเป็นความร้อนที่เกิดจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงหรือไอน้ำที่เกิดจากน้ำ
ในเครื่องยนต์สันดาปภายใน การเผาไหม้เกิดขึ้นภายในเครื่องยนต์ ที่นี่การเผาไหม้เกิดขึ้นเฉพาะการเผาไหม้เชื้อเพลิงเช่นดีเซลและเบนซิน
ความแตกต่างหลักระหว่างมอเตอร์และเครื่องยนต์
คุณลักษณะเด่นสี่ประการที่แยกความแตกต่างระหว่างมอเตอร์และเครื่องยนต์มีดังนี้:
- มอเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่แปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นงานเครื่องกลในขณะที่เครื่องยนต์แปลงพลังงานรูปแบบอื่น ๆ เป็นงานเครื่องกล
- มอเตอร์ส่วนใหญ่ใช้แบตเตอรี่หรือไฟฟ้า ในขณะที่เครื่องยนต์ใช้เชื้อเพลิง เช่น น้ำมันเบนซิน ไอน้ำ หรือความร้อน
- ส่วนประกอบหลักของมอเตอร์ ได้แก่ โรเตอร์ สเตเตอร์ และสับเปลี่ยน ในขณะที่ส่วนประกอบหลักของเครื่องยนต์ ได้แก่ ลูกสูบ กระบอกสูบ และเพลาข้อเหวี่ยง
- ประสิทธิภาพของมอเตอร์สูงเนื่องจากสูญเสียพลังงานน้อยกว่า ในขณะที่ประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ต่ำเมื่อเทียบกับมอเตอร์เนื่องจากสูญเสียพลังงานสูงระหว่างการเผาไหม้
บทสรุป
เครื่องยนต์และมอเตอร์มีประโยชน์หลายอย่างในอุตสาหกรรมยานยนต์และเครื่องใช้ในบ้าน มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในพัดลม ตู้เย็น คอมเพรสเซอร์ เครื่องซักผ้า รถยนต์ เรือ และรถไฟ
เครื่องใช้และยานพาหนะเหล่านี้ทำให้ชีวิตของเราเรียบง่ายและทำให้โลกเข้าสู่ยุคปฏิวัติอุตสาหกรรม เนื่องจากสิ่งประดิษฐ์เหล่านี้ มนุษย์จึงสามารถผลิตเครื่องบินและยึดครองท้องฟ้าได้
ตอนนี้ เรากำลังผลิตรถยนต์ไฟฟ้าและยานพาหนะไร้คนขับ อุตสาหกรรมยานยนต์ได้กลายเป็นอุตสาหกรรมชั้นนำของโลกและมีความต้องการไปทั่วโลก ทุกบริษัทพยายามที่จะลงทุนและสร้างชื่อเสียงให้กับโลก
- https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/es00141a010
- https://p2infohouse.org/ref/46/55553.pdf
- https://trid.trb.org/view/795411
