Λύσεις — Κεφάλαιο 14 · Μηχανές Εσωτερικής Καύσης (σελ. 431) – ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ Β ΕΠΑΛ

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ Β’ ΕΠΑΛ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ Β ΕΠΑΛ – ΛΥΣΕΙΣ – ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ Ασκήσεων Σχολικού Βιβλίου Λύσεις — Κεφάλαιο 14 · Μηχανές Εσωτερικής Καύσης (σελ. 431) – ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ Β ΕΠΑΛ

Λύσεις — Κεφάλαιο 14 · Μηχανές Εσωτερικής Καύσης (σελ. 431)

Απαντήσεις στις ερωτήσεις Αξιολόγησης του βιβλίου.

Έννοια, κατάταξη ΚΑΙ κύκλοι

Ερώτηση: 1. Τι ονομάζουμε μηχανή εσωτερικής καύσης; 2. Πώς κατατάσσουμε τις ΜΕΚ; 3. Περιγράψτε τη θεωρητική λειτουργία ενός δίχρονου βενζινοκινητήρα. Ποιες είναι οι διαφορές της από την πραγματική; 4. Περιγράψτε τη θεωρητική λειτουργία ενός τετράχρονου βενζινοκινητήρα. Ποιες είναι οι διαφορές της από την πραγματική; 5. Ποια είναι η κύρια διαφορά στη λειτουργία πετρελαιοκινητήρων - βενζινοκινητήρων;

Απάντηση:

1. ΜΕΚ ονομάζεται η θερμική μηχανή στην οποία το καύσιμο, που χρησιμοποιείται για την παραγωγή της θερμικής ενέργειας, καίγεται μέσα στην ίδια τη μηχανή (στον κύλινδρο) και έρχεται σε επαφή με την εργαζόμενη ουσία.
2. Κατάταξη: κριτήρια είναι το καύσιμο και οι χρόνοι λειτουργίας. Κατά το καύσιμο: βενζινομηχανές και πετρελαιομηχανές. Κατά τους χρόνους λειτουργίας: δίχρονες (ένας κύκλος σε μία περιστροφή του στροφαλοφόρου) και τετράχρονες (ένας κύκλος σε δύο περιστροφές). Χρόνος λειτουργίας είναι μία απλή διαδρομή του εμβόλου μεταξύ Α.Ν.Σ. και Κ.Ν.Σ.
3. Δίχρονος — θεωρητική λειτουργία: 1ος χρόνος (εκτόνωση): με το έμβολο στο Α.Ν.Σ. έχει γίνει η ανάφλεξη και η ακαριαία καύση· τα καυσαέρια ωθούν το έμβολο προς το Κ.Ν.Σ.· κατεβαίνοντας αποκαλύπτει πρώτα τη θυρίδα εξαγωγής (έξοδος καυσαερίων) και πριν το Κ.Ν.Σ. τη θυρίδα εισαγωγής (το μίγμα εισρέει και σαρώνει τον κύλινδρο). 2ος χρόνος (συμπίεση): ανεβαίνοντας προς το Α.Ν.Σ. καλύπτει πρώτα τη θυρίδα εισαγωγής και μετά την εξαγωγής, συμπιέζει το μίγμα και στο Α.Ν.Σ. δημιουργείται σπινθήρας και γίνεται ακαριαία καύση. Πραγματική: η σπινθηροδότηση γίνεται 10°–40° πριν το Α.Ν.Σ. και η καύση δεν είναι ακαριαία αλλά διαρκεί μέχρι το έμβολο να περάσει το Α.Ν.Σ. κατά 5°–8°.
4. Τετράχρονος — θεωρητική λειτουργία: 1ος (αναρρόφηση/εισαγωγή): βαλβίδα εισαγωγής ανοικτή, εξαγωγής κλειστή· το έμβολο κατεβαίνει και λόγω υποπίεσης εισέρχεται το μίγμα. 2ος (συμπίεση): και οι δύο βαλβίδες κλειστές· το έμβολο ανεβαίνει και συμπιέζει το μίγμα (αύξηση πίεσης και θερμοκρασίας). 3ος (καύση-εκτόνωση): στο Α.Ν.Σ. ο σπινθήρας αναφλέγει το μίγμα· τα καυσαέρια ωθούν το έμβολο προς το Κ.Ν.Σ. — ο μόνος κινητήριος χρόνος. 4ος (εξαγωγή): ανοίγει η βαλβίδα εξαγωγής και το ανερχόμενο έμβολο εκτοπίζει τα καυσαέρια. Πραγματική: το άνοιγμα και το κλείσιμο των βαλβίδων και η σπινθηροδότηση ρυθμίζονται λίγο πριν ή λίγο μετά τα νεκρά σημεία (και όχι ακριβώς σε αυτά), και η καύση δεν είναι ακαριαία: αρχίζει λίγο πριν το Α.Ν.Σ. και τελειώνει λίγο μετά.
5. Κύρια διαφορά: οι πετρελαιοκινητήρες συμπιέζουν αέρα και όχι καύσιμο μίγμα· το πετρέλαιο εισέρχεται στον κύλινδρο όταν πρόκειται να αρχίσει η καύση, αναμιγνύεται με τον αέρα και αυταναφλέγεται χωρίς σπινθήρα, λόγω της υψηλής θερμοκρασίας του αέρα (περίπου 600 °C). Στους βενζινοκινητήρες συμπιέζεται το μίγμα βενζίνης-αέρα και η ανάφλεξη γίνεται με σπινθήρα.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Καύση μέσα στον κύλινδρο σε επαφή με την εργαζόμενη ουσία· κατάταξη κατά καύσιμο (βενζίνη/πετρέλαιο) και χρόνους (δίχρονες/τετράχρονες)· δίχρονος: εκτόνωση-συμπίεση με θυρίδες, πραγματικά σπινθήρας 10°–40° πριν το Α.Ν.Σ.· τετράχρονος: εισαγωγή-συμπίεση-καύση/εκτόνωση-εξαγωγή, πραγματικά προπορείες βαλβίδων/σπινθήρα και μη ακαριαία καύση· Diesel: συμπίεση αέρα και αυτανάφλεξη.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Κριτήριο: η κατάταξη του βιβλίου έχει δύο κριτήρια (καύσιμο, χρόνοι λειτουργίας).
Κριτήριο: οι διαφορές θεωρητικής-πραγματικής λειτουργίας με τις γωνίες 10°–40° και 5°–8° του δίχρονου.

Μέρη ΚΑΙ βοηθητικά συστήματα

Ερώτηση: 6. Ποια είναι τα κύρια μέρη ενός βενζινοκινητήρα; Ποιες είναι οι διαφορές σε σχέση με έναν πετρελαιοκινητήρα; 7. Ποια είναι τα βοηθητικά συστήματα ενός βενζινοκινητήρα; Ποιες είναι οι διαφορές σε σχέση με έναν πετρελαιοκινητήρα;

Απάντηση:

6. Κύρια μέρη βενζινοκινητήρα: ο σκελετός και η βάση (συνήθως ελαιολεκάνη)· ο κύλινδρος απλής ενέργειας με το πώμα του (το κάτω άκρο επικοινωνεί με τον στροφαλοθάλαμο)· το έμβολο, που συνδέεται με πείρο στον διωστήρα και αυτός στον στρόφαλο και τον στροφαλοφόρο άξονα· οι βαλβίδες εισαγωγής-εξαγωγής στο πώμα (τετράχρονοι) ή οι πλευρικές θυρίδες (δίχρονοι) με τους αγωγούς τους. Διαφορά: ο πετρελαιοκινητήρας έχει τα ίδια κύρια μέρη, αλλά επιπλέον τον εγχυτήρα του καυσίμου (αντί για σπινθηριστή).
7. Βοηθητικά συστήματα βενζινοκινητήρα: ο εκκεντροφόρος άξονας (άνοιγμα-κλείσιμο βαλβίδων)· το σύστημα τροφοδοσίας (δεξαμενή, αντλία, σωληνώσεις)· ο εξαεριωτής ή αναμίκτης (καρμπυρατέρ) με φίλτρο αέρα· το σύστημα ανάφλεξης (μπαταρία, πολλαπλασιαστής, διανομέας, μπουζί)· το σύστημα ψύξης (ψυγείο, αντλία νερού, σωληνώσεις)· το σύστημα λίπανσης (αντλία και φίλτρο λαδιού). Διαφορές στον πετρελαιοκινητήρα: δεν έχει εξαεριωτή ούτε σύστημα ανάφλεξης· έχει αντλία κατάθλιψης του πετρελαίου, που ρυθμίζει και την ακριβή στιγμή της έγχυσης, αντλία ελαίου λίπανσης, αντλία κυκλοφορίας του νερού ψύξης, ψυγεία νερού και λαδιού και, στους δίχρονους, αντλία αέρα σάρωσης.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Σκελετός-βάση, κύλινδρος με πώμα, έμβολο-πείρος-διωστήρας-στροφαλοφόρος, βαλβίδες ή θυρίδες· ο πετρελαιοκινητήρας έχει επιπλέον εγχυτήρα· βοηθητικά: εκκεντροφόρος, τροφοδοσία, εξαεριωτής, ανάφλεξη, ψύξη, λίπανση· ο πετρελαιοκινητήρας αντί για εξαεριωτή και ανάφλεξη έχει αντλία κατάθλιψης πετρελαίου (και αντλία αέρα σάρωσης στους δίχρονους).

Κριτήρια αξιολόγησης: