ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΕΤΡΑΧΡΟΝΟΥ ΒΕΝΖΙΝΙΚΙΝΗΤΗΡΑ

Βασικά εξαρτήματα κινητήρα Κύλινδρος Κύλινδρος είναι ο χώρος μέσα στον οποίο καίγεται το καύσιμο και παλινδρομεί το έμβολο.

Έμβολο Παλινδρομεί μέσα στον κύλινδρο Η ανώτερη θέση που μπορεί να βρεθεί ονομάζεται άνω νεκρό σημείο Α.Ν.Σ Η κατώτερη θέση που μπορεί να βρεθεί ονομάζεται κάτω νεκρό σημείο Κ.Ν.Σ

Βαλβίδες Βαλβίδα εισαγωγής που βρίσκεται σε ανοικτή ή κλειστή θέση και από αυτή εισέρχεται το μίγμα αέρα και βενζίνης στον κύλινδρο. Βαλβίδα εξαγωγής που βρίσκεται σε ανοικτή ή κλειστή θέση και από αυτή εξέρχονται τα καυσαέρια από τον κύλινδρο στην ατμόσφαιρα.

Μπουζί (σπινθηριστής) Μπουζί είναι το εξάρτημα εκείνο της μηχανής που όταν του δωθεί ρεύμα υψηλής τάσης δημιουργείται σπινθήρας, ο οποίος και προκαλεί την ανάφλεξη του μίγματος αέρα-καυσίμου.

ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΕΤΡΑΧΡΟΝΟΥ ΒΕΝΖΙΝΟΚΙΝΗΤΗΡΑ

Με τον όρο λειτουργία εννοούμε το σύνολο των μεταβολών της εργαζόμενης ουσίας (βενζίνης) που πραγματοποιούνται μέσα στον κύλινδρο της μηχανής κατά τη διάρκεια ενός πλήρους κύκλου. Θα αναλύσουμε τι ακριβώς πρέπει να συμβαίνει θεωρητικά μέσα στον κύλινδρο σε κάθε έναν από τους 4 «χρόνους» ή «διαδρομές» του εμβόλου της μηχανής.

Στόχοι της διδασκαλίας: Μετά το τέλος της διδασκαλίας οι μαθητές θα πρέπει να είναι σε θέση: να ορίζουν την έννοια της λειτουργίας της τετράχρονης βενζινομηχανής, να εξηγούν τις φάσεις της λειτουργίας, να περιγράφουν τους 4 «χρόνους» ή «διαδρομές» της τετράχρονης βενζινομηχανής, να αναφέρουν τα βήματα της λειτουργίας, να διακρίνουν πότε παράγεται και πότε καταναλώνεται έργο.

1ος Χρόνος (Αναρρόφηση ή εισαγωγή) 1ος Χρόνος (Αναρρόφηση ή εισαγωγή) Οι βαλβίδες εισαγωγής και εξαγωγής είναι κλειστές. Το έμβολο βρίσκεται στο Α.Ν.Σ. Ανοίγει η βαλβίδα εισαγωγής και το έμβολο κατεβαίνοντας προς το Κ.Ν.Σ αναρροφά μίγμα αέρα και βενζίνης. Όταν το έμβολο φτάσει στο Κ.Ν.Σ κλείνει η βαλβίδα εισαγωγής. Ο κύλινδρος είναι γεμάτος από το μίγμα αέρα και βενζίνης Τέλος πρώτου χρόνου.

2ος Χρόνος (Συμπίεση) Οι βαλβίδες εισαγωγής και εξαγωγής είναι κλειστές. Το έμβολο βρίσκεται στο Κ.Ν.Σ Το έμβολο ανεβαίνοντας από το Κ.Ν.Σ προς το Α.Ν.Σ συμπιέζει το μίγμα αέρα και βενζίνης, οδηγώντας στην αύξηση της πίεσης και της θερμοκρασίας του. Τέλος δεύτερου χρόνου.

3ος Χρόνος (Καύση – Εκτόνωση) 3ος Χρόνος (Καύση – Εκτόνωση) Οι βαλβίδες εισαγωγής και εξαγωγής είναι κλειστές. Το έμβολο βρίσκεται στο Α.Ν.Σ Το μπουζί σπινθηρίζει το μίγμα αέρα και βενζίνης κάνει έκρηξη και τα αέρια που δημιουργούνται σπρώχνουν βίαια το έμβολο προς το Κ.Ν.Σ Είναι ο μοναδικός χρόνος που παράγεται έργο (όλοι οι άλλοι χρόνοι καταναλώνουν έργο). Τέλος τρίτου χρόνου.

Οι βαλβίδες εισαγωγής και εξαγωγής είναι κλειστές. 4ος Χρόνος (Εξαγωγή) Οι βαλβίδες εισαγωγής και εξαγωγής είναι κλειστές. Το έμβολο βρίσκεται στο Κ.Ν.Σ Ανοίγει η βαλβίδα εξαγωγής και το έμβολο ανεβαίνοντας από το Κ.Ν.Σ προς το Α.Ν.Σ σπρώχνει τα καυσαέρια έξω (ατμόσφαιρα). Όταν το έμβολο φτάσει στο Α.Ν.Σ κλείνει η βαλβίδα εξαγωγής. Τέλος τέταρτου χρόνου. Όταν ολοκληρωθεί και ο τέταρτος χρόνος, ο κινητήρας είναι έτοιμος να αρχίσει έναν νέο κύκλο.

Διάγραμμα P-V

ΑΝΑΚΕΦΑΛΑΙΩΣΗ Σήμερα αναλύσαμε στους 4 «χρόνους» ή «διαδρομές» του εμβόλου μέσα στον κύλινδρο της τετράχρονης βενζινομηχανής. O 1ος χρόνος της αναρρόφησης ή εισαγωγής του καυσίμου ο 2ος χρόνος της συμπίεσης του καυσίμου ο 3ος χρόνος της καύσης του καυσίμου ή εκτόνωσης και ο 4ος χρόνος της εξαγωγής των καυσαερίων στην ατμόσφαιρα.

Ανακεφαλαίωση

Βιβλιογραφία Δανιήλ, Γ. (1988). Κινητήριες Μηχανές ΙΙ. Θεωρητική λειτουργία της τετράχρονης βενζινομηχανής. (σελ.30-31). Αθήνα: ΙΔΡΥΜΑ ΕΥΓΕΝΙΔΟΥ.   Ροζάκος, Ν., Σπυρίδωνος, Π. (2005). Θερμοδυναμική. Η βενζινομηχανή. (σελ 10-13). Αθήνα: ΟΕΔΒ.