Moottori

Moottori on kone, joka tuottaa eri energiamuodoista mekaanista voimaa ja liikettä. Esimerkiksi auton polttomoottorissa muutetaan polttoaineen kemiallista energiaa mekaaniseksi energiaksi, sähkömoottori muuttaa sähköenergiaa mekaaniseksi energiaksi ja stirlingmoottori muuttaa lämpöenergiaa mekaaniseksi energiaksi.

Moottorin toimintaperiaatteet

Moottorin teho muodostuu vääntömomentista. Voimantuotossa tärkeimpiä moottorin osia ovat sylinteri, mäntä, kiertokanki ja kampiakseli. Pienmoottoreista osa on kaksitahtisia, osa nelitahtisia. Nelitahtinen moottori tuottaa enemmän vääntömomenttia, mutta kaksitahtisessa moottorissa kierroksia tarvitaan vähemmän männän pyörimiseen ja tässä suhteessa kaksitahtinen on nelitahtista tehokkaampi. Nelitahtimoottorit saastuttavat vähemmän, mutta toisaalta ne ovat raskaampia ja vaativampia huoltaa kuin kaksitahtimoottorit. 4-tahtisia moottoreita on esimerkiksi autoissa, moottoriveneissä ja pienpotkurikoneissa, kun taas 2-tahtisia moottoreita on esimerkiksi puutarhakoneissa, mopoissa ja vesiskoottereissa. Moottori voi olla polttomoottori, joka toimii mäntämoottorina tai kaasuturbiinina. Moottori voi olla myös generaattorin avulla toimiva sähkömoottori tai hybridijärjestelmä.

Historiaa

Varhaisten laitteiden voimanlähteenä oli joko ihmisen tai eläimen lihasvoima tai virtaava vesi tai ilma. Kreikkalaisen Heron Aleksandrialaisen rakentamaa laitetta pidetään ensimmäisenä, alkeellisena höyrykoneena. Italialainen Giovanni Branca rakensi varhaisen höyryturbiinin 1600-luvulla. James Wattin suunnittelema höyrykone oli tärkeä tekijä teollisessa vallankumouksessa. Watt markkinoi konettaan kertomalla, kuinka monen hevosen työt se tekisi - näin luoden yksikön "hevosvoima". Britit laittoivat höyrykoneen raiteille ja alkoivat kuljettaa tavaraa ja ihmisiä höyryjunalla. Amerikkalaiset puolestaan rakensivat ensimmäisiä höyrylaivoja.

Kiinalaiset kehittivät raketit asekäyttöön, ja puolustautuivat niillä mongolihyökkääjiä vastaan 1200-luvulla. Rakettien käyttö levisi mongoleille, arabeille ja Eurooppaan. Raketteja käytettiin sodassa ja valaanpyynnissä.

Polttomoottori ja sähkömoottori kehitettiin 1800-luvulla. Ilmailussa käytettävät nykyaikaiset suihkumoottorit ja rakettimoottorit luotiin 1900-luvun alussa.