home
Στις ατμομηχανές ο ατμός που παρασκευάζεται εκτός της μηχανής μπαίνει μέσα στον κύλινδρο και σπρώχνει το έμβολο. Στις Μηχανές Εσωτερικής Καύσης μίγμα αέρα καυσίμου μπαίνει μέσα στον κύλινδρο και την κατάλληλη στιγμή γίνεται η καύση εντός του κυλίνδρου. Η πιο συνηθισμένη λειτουργία για τους κινητήρες είναι η
ΤΕΤΡΑΧΡΟΝΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ στην οποία |
ΧΡΟΝΟΣ ορίζεται η κίνηση του εμβόλου απο το Άνω Νεκρό Σημείο στο Κάτω Νεκρό Σημείο και ανάποδα. 1ος Χρόνος ΕισαγωγήΑνοίγει η βαλβίδα εισαγωγής. Καθώς το έμβολο κατεβαίνει το μίγμα εισέρχεται και καταλαμβάνει τον χώρο του κυλίνδρου. Η βαλβίδα εξαγωγής είναι κλειστή. 2ος Χρόνος ΣυμπίεσηΤο έμβολο ανεβαίνει και η βαλβίδα εισαγωγής κλείνει. Το μίγμα συμπιέζεται. Η βαλβίδα εξαγωγής παραμένει κλειστή. 3ος Χρόνος ΚαύσηΤο μίγμα αναφλέγεται και καίγεται. Τα αέρια προϊόντα εκτονώνονται και σπρώχνουν το έμβολο προς τα κάτω. Και οι δύο βαλβίδες είναι κλειστές.Είναι ο ενεργός χρόνος που πέρνουμε έργο. 4ος Χρόνος ΕξαγωγήΑνοίγει η βαλβίδα εξαγωγής και το ανερχόμενο έμβολο σπρώχνει τα προϊόντα της καύσης να βγουν από τον κύλινδρο. Η βαλβίδα εισαγωγής είναι κλειστή.
|
ΡΟΠΗ ΚΙΝΗΤΗΡΑ
Στο διπλανό video βλέπουμε πως αυξομείωνεται η ροπη του κινητήρα κατά την διάρκεια του χρόνου της καύσης. Παρατηρούμε ότι εξαρτάται από την απόσταση Χ μετάξυ στροφάλου-μπιέλας. Η ροπή είναι μέγιστη όταν είναι μέγιστη και η απόσταση Χ. Ροπή παίρνουμε μονο στον 3ο χρόνο της καύσης. Όπως μπορούμε να δούμε, η πίεση που τα αέρια της καύσης ασκούν στην κεφαλή του εμβόλου «μετατρέπονται» σε δύναμη που μεταφέρεται κατά μήκος της μπιέλας. Η απόσταση της δύναμης αυτής από το κέντρο του στροφάλου δημιουργεί τη ροπή που τον στρέφει. Κατά τη διάρκειά της προς τα κάτω κίνησης του εμβόλου (στη φάση της καύσης και εκτόνωσης), η πίεση στην κεφαλή του δεν είναι σταθερή, αλλά παρουσιάζει μια αυξομείωση. Εξίσου μη σταθερή είναι κι η απόσταση της δύναμης της μπιέλας από το κέντρο του στροφάλου: αυτή η απόσταση μεταβάλλεται ανάλογα με τη γωνία της μπιέλας ως προς το στρόφαλο, στη διάρκεια που το έμβολο κατεβαίνει προς το Κάτω Νεκρό Σημείο. Το συμπέρασμα είναι ότι η παραγόμενη ροπή στο στρόφαλο δεν είναι σταθερή σε μέγεθος!Η ροπή στρέψης του κινητήρα δεν είναι τίποτε άλλο από τη ροπή που εκφεύγει από το σφόνδυλο μετά την «εξομάλυνσή» της από τα «πάνω» και «κάτω» των τιμών της στις διάφορες «εσωτερικές» φάσεις της λειτουργίας του κινητήρα.