Μηχανές Εσωτερικής Καύσης

Γίνεται μια προσπάθεια να παρουσιαστεί η εξέλιξη της τεχνολογίας για τους κινητήρες από την αρχή του προηγούμενου αιώνα μέχρι σήμερα, όπως αυτό συμβαίνει μέσα από τους αγώνες και τον μηχανοκίνητο αθλητισμό.
Μηχανές Εξωτερικής καύσης: Κινητήρες Stirling
ΜΕΚ (Β' επίπεδο)

1. Κατάταξη & είδη ΜΕΚ

Βασικές αρχές λειτουργίας/Κατάταξη
Πως λειτουργεί και πως φτιάχνεται ένας κινητήρας. Δείτε ένα μικροσκοπικό V12 κινητήρα στο video
Κατάταξη ανάλογα με Είδη
χρόνους λειτουργίας Τετράχρονοι κινητήρες
Δίχρονοι κινητήρες
θερμοδυναμικό κύκλο λειτουργίας Βενζινοκινητήρες (Κινητήρες Otto)
Πετρελαιοκινητήρες (κινητήρες Diesel)
Αεριοκινητήρες (Στροβιλοκινητήρες) (κύκλος Joule)
είδος κίνησης και γεωμετρία εμβόλων Εμβολοφόροι
Περιστροφικοί
Περιστρεφόμενου εμβόλου (Wankel)
Αστεροειδείς κινητήρες
οικονομία και περιβάλλον Κινητήρες Μέριτ
Κινητήρες Duke
Κινητήρες φτωχού μίγματος
Υβριδική τεχνολογία (Κύκλος Atkinson, Κύκλος Miller)
Ηλεκτροκίνηση
Κινητήρες και εξέλιξη
Κινητήρες με μεταβλητή συμπίεση

2. Εμβολοφόρες Μηχανές Εσωτερικής Καύσης

Video κύκλων λειτουργίας otto
Video κύκλων λειτουργίας diesel
Video wankel
Video1 και Video2 εξαρτημάτων κινητήρων
Οι εμβολοφόρες ΜΕΚ ή εμβολοφόροι κινητήρες είναι οι πιο διαδεδομένες μηχανές παγκοσμίως. Χρησιμοποιούνται στα περισσότερα μέσα μεταφοράς, όπως αυτοκίνητα, φορτηγά, λεωφορία, πλοία, τραίνα, δηλαδή κυρίως στα χερσαία μέσα μεταφοράς. Επίσης έχουν χρησιμοποιηθεί και στα πρώτα αεροπλάνα στις αρχές του 20ου αιώνα.
Η λειτουργία των εμβολοφόρων κινητήρων βασίζεται στη μετατροπή την χημικής ενέργειας ενός καυσίμου σε θερμική (καύση), της θερμικής ενέργειας σε παλινδρομική ενός εμβόλου και την παλινδρομική του εμβόλου σε περιστροφική ενός στροφαλοφόρου άξονα.
Παρακάτω αναφέρονται τα κύρια κατασκευαστικά μέρη ενός εμβολοφόρου κινητήρα, καθώς και τα απαραίτητα επιμέρους συστήματα που απαιτούνται για να λειτουργήσει. Ακολούθως αναφέρονται τα κυριώτερα καύσιμα που χρησιμοποιούνται στις ΜΕΚ και τα είδη ρύπανσης που προκαλείται από την χρήση των κινητήρων.

2.1. Μηχανισμός εμβόλου-διωστήρα-στροφάλου

cshaft.gif Πηγή
Μια εμβολοφόρα Μηχανή Εσωτερικής Καύσης βασίζεται στη λειτουργία του μηχανισμού έμβολο-διωστήρας-στρόφαλος, ο οποίος μετατρέπει την παλινδρομική κίνηση του εμβόλου σε περιστροφική κίνηση του στροφάλου. Τα κύρια εξαρτήματα ενός τέτοιου μηχανισμού είναι τα εξής:

2.2. Μηχανισμός εκκεντροφόρου-βαλβίδων

Animated%20Valve%20Train.gif Πηγή
Επιπλέον, ο θερμοδυναμικός κύκλος λειτουργίας μιας εμβολοφόρου ΜΕΚ είναι ανοικτός, με συνεχή ροή αέρα μέσα από το θάλαμο καύσης. Η ροή αυτή αυτή εξασφαλίζεται με το άνοιγμα και κλείσιμο των λεγόμενων βαλβίδων, σε συγκεκριμένη χρονική στιγμή, ώστε να εξασφαλίζεται η διαδοχική εναλλαγή των μεταβολών του θερμοδυναμικού κύκλου. Η κατάλληλη χρονική στιγμή ανοίγματος και κλεισίματος των βαλβίδων εξασφαλίζεται με τον εκκεντροφόρο άξονα, ο οποίος παίρνει κίνηση από τον στροφαλοφόρο άξονα σε συγκεκριμένη σχέση μετάδοσης. Τα επιμέρους εξαρτήματα του μηχανισμού των βαλβίδων είναι τα εξής:

Video προσομοίωσης κινητήρα Ford

2.2. Επιμέρους συστήματα εμβολοφόρων κινητήρων

2.3. Επιδόσεις ΜΕΚ

BMW-X5M-engine-01.jpg Πηγή

3. Καύσιμα, Λιπαντικά & Ρύπανση

3.1. Καύσιμα

3.2. Λιπαντικά

3.3. Ρύπανση