Μάθημα : ΑΡΧΕΣ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΑΣ A1-A2-A3-A4

Λειτουργία 4χρονης πετρελαιομηχανής.

Έχει τέσσερις χρόνους:

1) Εισαγωγή. Η εισαγωγή αποτελεί την πρώτη φάση λειτουργίας της μηχανής. Το έμβολο από το ΑΝΣ κινείται στο ΚΝΣ.

2) Συμπίεση. Η φάση της συμπίεσης ξεκινά με το έμβολο να βρίσκεται στο ΚΝΣ και τις βαλβίδες εισαγωγής-εξαγωγής κλειστές.

3) Καύση - Εκτόνωση. Η τρίτη φάση λειτουργίας ξεκινά με το έμβολο να βρίσκεται στο ΑΝΣ και τις βαλβίδες εισαγωγής και εξαγωγής κλειστές.

4) Εξαγωγή καυσαερίων. Το έμβολο να βρίσκεται στο ΚΝΣ. Με την έναρξη της ανόδου του προς το ΑΝΣ ανοίγει η βαλβίδα εξαγωγής, ενώ η βαλβίδα εισαγωγής παραμένει κλειστή.

Χρονος λειτουργείας. Χρόνος λειτουργίας ορίζεται: η διαδρομή του εμβόλου από το Άνω Νεκρό Σημείο (Α.Ν.Σ.) ως το Κάτω Νεκρό Σημείο (Κ.Ν.Σ.).

Μια μηχανή εσωτερικής καύσης περιέχει:

1. Έμβολο (piston)
2. Κύλινδρος (cylinder)
3. Κυλινδροκεφαλή (cylinder head)
4. Το μπλοκ κινητήρα (Cylinder Block)
5. Βαλβίδα εισαγωγής (inlet valve)
6. Βαλβίδα εξαγωγής (exhaust valve)
7. Στροφαλοφόρος άξονας (cranckshaft)
8. Άνω Νεκρό Σημείο (ΑΝΣ) (Top Dead Center)
9. Κάτω Νεκρό Σημείο (ΚΝΣ) (Bottom Dead Center).
10. Όγκος εμβολισμού
11. Επιζήμιος όγκος ή αλλιώς όγκος θαλάμου καύσεως
12. Εγχυτήρα (injection valve)
13. Σφόνδυλο (flywheel)
14. Προθάλαμο καύσεως

Πώς δουλεύει η 4χρονη μηχανή

• Το έμβολο βρίσκεται στο ΑΝΣ (αρχή πρώτου χρόνου) και ανοίγει η βαλβίδα εισαγωγής. Η βαλβίδα εξαγωγής είναι ακόμη ανοικτή. Η ύπαρξη χρόνου επικαλύψεως στο άνοιγμά τους βελτιώνει την απόπλυση του κυλίνδρου.
• Το έμβολο βρίσκεται στο ΑΝΣ (τέλος δεύτερου χρόνου), ο αέρας έχει συμπιεστεί και το καύσιμο ψεκάζεται εντός του θαλάμου καύσεως. Η υψηλή θερμοκρασία και πίεση προκαλούν την αυτανάφλεξή του.
• Η εκτόνωση των καυσαερίων ωθεί το έμβολο προς το ΚΝΣ, παράγοντας έργο (τρίτος χρόνος).
• Στον τέταρτο χρόνο λειτουργίας, κατά την άνοδο του εμβόλου από το ΚΝΣ προς το ΑΝΣ, ανοίγει η βαλβίδα εξαγωγής και τα καυσαέρια εξέρχονται του κυλίνδρου.

"Η 4χρονη μηχανή λειτουργεί με κύκλο Diesel (ντιζελομηχανή) δηλαδή είναι μια πετρελαιομηχανή. Ανήκει στις μηχανές εσωτερικής καύσης (ΜΕΚ) και συγκεκριμένα εμβολοφόφες παλινδρομικές. Λειτουργεί με εγχυτήρα καυσίμου κατι που αποτελεί και την βασική διφορά με τις βενζινομηχανές, αυτές που λειτουργούν με κύκλο ΟΤΤΟ. Επιπλέον μια 4χρονη μηχανή χρειάζεται 4 χρόνους για να παράξει έργο μόνο σε έναν από αυτούς, στον τρίτο που ονομάζεται εργοπαραγωγός χρόνος.

Η περιστροφική κίνηση του στροφάλου και το διπλάσιο της ακτίνας του ορίζουν τις δύο ακραίες θέσεις μετακινήσεως του εμβόλου, οι οποίες ονομάζονται Άνω Νεκρό Σημείο (ΑΝΣ) (Top Dead Center) και Κάτω Νεκρό Σημείο (ΚΝΣ) (Bottom Dead Cente. Η διαδικασία ολοκληρώσεως ενός κύκλου λειτουργίας τετράχρονης (4 -Χ) μηχανής αντιστοιχεί σε δύο πλήρεις περιστροφές του στροφαλοφόρου άξονα (720ο γωνίας στροφάλου).