Κινητήρας - Μηχανές Εσωτερικής Καύσης

[valantis-Sporting]

Μηχανές Εσωτερικής Καύσεως

Ορισμός:Είναι οι θερμικές μηχανές, στις οποίες τόσο η καύση, όσο και η παραγωγή του έργου πραγματοποιούνται μέσα στον κινητήριο κύλινδρο τους.

Στις μηχανές εσωτερικής καύσης ώς εργαζόμενη ουσία χρησιμοποιείται ο ατμοσφαιρικός αέρας.
Είτε αμιγής ο αέρας αυτός, είτε ως μίγμα με καύσιμο σε εξαεριωμένη μορφή, είτε τέλος ως καυσαέρια, που δμιουργούνται κατα την καύση, υποβάλλεται σε ορισμένες αναγκαστικές αλλαγές της καταστάσεως του.
Κατά τη διάρκεια των αλλαγών αυτών μεταβάλλονται τα στοιχεία του "πίεση - θερμοκρασία - όγκος και εσωτερική ενέργεια'' με αποτέλεσμα η μηχανή να παράγει το κινητήριο έργο.
Το σύνολο των μεταβολών αυτών, που επαναλαμβάνονται κατά περιοδικό τρόπο, όσο η μηχανή εργάζεται, αποτελεί τον λεγόμενο "θερμικό κύκλο της λειτουργείας της.
Τα καύσιμα που χρησιμοποιούμε είναι βασικά η βενζίνη,το πετρέλαιο diesel,το ενδιάμεσο πετρέλαιο (intermediate) και ακόμη και το βαρύ πετρέλαιο ή μαζούτ.
Έτσι ανάλογα με το καύσιμο που χρησιμοποιούν οι Μηχανές Εσωτερικής Καύσεως, διακρίνονται: σε βενζινομηχανές, που λειτουργούν με βενζίνη και πετρελαιομηχανές ή μηχανές diesel που λειτουργούν με πετρέλαιο ελαφρύ, ενδιάμεσο, μέχρι και βαρύ.
Σε μία απλή μορφή Μηχανής Εσωτερικής Καύσης περιέχει τον κύλινδρο, που απο επάνω κλείνεται με το πώμα ή "καπάκι", ενώ απο κάτω είναι ανοιχτός και συγκοινωνεί με το στροφαλοθάλαμο.
Μέσα στον κύλινδρο παλινδρομεί το έμβολο ή "πιστόνι", που συνδέεται μέσω πείρου με το διωστήρα ή αλλιώς "μπιέλα".
Ο διωστήρας συνδέεται με το στρόφαλο, ώστε η παλινδρομική κίνηση του εμβόλου να μετατρέπεται σε περιστροφική του στροφαλοφόρου άξονα, απο τον οποίο λαμβάνεται το έργο.
Αυτή η διάταξη αφορά μηχανές μικρής ιπποδυνάμεως. Η διαδρομή l του εμβόλου ισούτε με το διπλάσιο της ακτίνας του στροφάλου r.

Τρόπος λειτουργίας 4χρονου βενζινοκινητήρα

Ιδιαίτερη σημασία για τις Μηχανές Εσωτερικής Καύσης έχει ο τρόπος που αναφλέγεται και καίγεται το καύσημο.
Στις βενζινομηχανές, η βενζίνη εξαεριώνεται πρώτα σε ειδικό εξάρτημα της μηχανής, τον εξαεριωτή (carburateur) , και αναμιγνύεται με τον καυσιγόνο αέρα. Το μίγμα που παράγεται στον κύλινδρο και συμπιέζεται απο το ανερχόμενο έμβολο.
Όταν το έμβολο φθάσει περίπου στο ανώτερο σημείο, επειδή η πίεση και η θερμοκρασία του συμπιεζόμενου μίγματος είναι χαμηλή και δεν επαρκεί για να αναφλεγεί το μίγμα μόνο του, δίνεται ηλεκτρικός σπινθήρας απο το σπινθηριστή (μπουζί), και η βενζίνη του μίγματος αναφλέγεται.
Έτσι παράγονται τα καυσαέρια, που εκτονώνονται και ωθούν το έμβολο προς τα κάτω.
Τότε παράγεται και το έργο της μηχανής.
Η φάση αυτή της λειτουργίας της μηχανής είναι η κινητήρια και η σπουδαιότερη, γιατί κατα τη διάρκεια της παράγεται το έργο.
Για να πραγματοποιηθεί όμως, χρειάζονται άλλες τρείς βοηθητικές φάσεις, που αντίθετα, απορροφούν έργο απο αυτό που περέχει η μηχανή.
Οι φάσεις αυτές είναι η "αναρρόφηση" η "εισαγωγή" του μίγματος ή του αέρα, η "συμπίεση" του και η "εξαγωγή" των καυσαερίων προς την ατμόσφαιρα.
Όλες μαζί αποτελούν τον κύκλο λειτουργίας της μηχανής που είναι:

1ος χρόνος ή φάση "Αναρρόφηση μίγματος ή αέρα."

2ος χρόνος ή φάση "Συμπίεση μίγματος ή αέρα."

3ος χρόνος ή φάση "Καύση - Εκτόνωση αερίων."

4ος χρόνος ή φάση "Εξαγωγή αερίων."

Ο κύκλος αυτός επαναλαμβάνεται συνεχώς, όσο η μηχανή εργάζεται!!!

Αυτά ξέρω για να εμπλουτήσουμε λίγο τις γνώσεις μας!!!

[P.A.D.R.C]

Επισης:
http://www.puntoclub.gr/viewtopic.php?t=2918