מה זה מונע?
מנועי בעירה פנימית המקובלים במכוניות הם בעלי צילינדרים ובוכנות וארבע פעימות (יניקה, דחיסה, עבודה, פילטה) ובהם מומרת התנועה הקווית של הבוכנות לתנועה סיבובית.
מנועים אלה משתמשים בשני סוגי דלקים: בנזין וסולר.
עיקרון הפעולה בהם שונה, במנוע בנזין נכנסת לצילינדרים תערובת של דלק ואוויר, שברגע הנכון נדלקת בעזרת מצת (פלג).
במנוע דיזל נכנס אוויר נקי אשר נדחס בלחץ גבוה ואז מוזרק לחלל השריפה סולר, אופי תהליך השריפה במנועי דיזל מעניק כוח רב אך מגביל לסל"ד נמוך יחסית (עד 4,500 בממוצע).
במנועי בנזין זמן שריפת התערובת קצר ומהיר יותר וניתן להגיע לסל"ד גבוה בהרבה (עד 9,000 במנועי מכוניות ואפילו 19,000 במנועי אופנועים ומכוניות מרוץ).
סוג מנוע נוסף הוא המנוע הרוטורי או מנוע הוואנקל, הנקרא כך על שם ממציאו, במנוע זה רוטור בצורת משולש מסתובב בתוך תא אובלי.
תצורה זו מאפשרת שלוש פעולות עבודה בכל סיבוב אחד של הרוטור, נצילות גבוהה מאוד והרבה כוח.
כך למשל מנוע בנפח 1.3 ליטר מנפק 350 כ"ס ללא עזרת מגדש טורבו.
פעם נחשב מנוע זה למנוע העתיד, אך בעיות אמינות, אטימות וצריכת דלק גובהה הרחיקו ממנו את היצרנים.
היחידים שממשיכים להשתמש בו עד היום הם אנשי מאזדה שהציגו את ה-RX8 החדשה כשהיא מצויידת במנוע זה.
נפח
נפח המנוע הוא מכפלת מהלך הבוכנה בגודל הקדח של הבוכנה ומספר הצילינדרים שבמנוע.
הנפח נמדד בסמ"ק או בליטרים, בארה"ב מקובל למדוד נפח גם בקיוביק אינץ'.
בעיקרון, ככל שנפח המנוע גדול יותר, כך ההספק והמומנט גבוהים יותר.
עם זאת, במנוע אטמוספרי (ללא סיוע של מגדש טורבו או סופרצ'רג'ר) הספק ניתן להעלות בצורה ניכרת.
כך למשל המנוע בהונדה S2000 מנפק 240 כ"ס מנפח 2 ליטרים, אולם המומנט עצמו לא עולה בצורה מהותית (להונדה זו 21.2 קג"מ בלבד, בדומה למנוע שני ליטר רגילים לחלוטין, אך אלה מושגים בסל"ד גבוהה מאוד\
מנוע הוא מכונה הממירה אנרגיה לעבודה מכנית.
סוגים שונים של מנועים ממירים סוגים שונים של אנרגיות לעבודה מכנית. ניתן להמיר אנרגיית חום, לחץ או חשמל לאנרגיה מכנית.
במנוע בעירה פנימית, למשל, הופכים את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגיית לחץ של גזי שריפה, אשר דוחפים בוכנה ועל ידי כך מבצעים עבודה מכנית. את האנרגיה (עבודה) המכנית המתקבלת מנצלים לסיבוב גלגלי רכב, מדחף של אנייה וכו'.
בכל מנוע קיימים הפסדים מסוימים - חלק מהאנרגיה המושקעת אינו בהכרח הופך לאנרגיה מכנית. אנרגיה זו הופכת ברוב המקרים לאנרגיית חום, ומתפזרת לסביבה.
נצילות המנוע היא היחס בין כמות האנרגיה המתקבלת מן המנוע לבין כמות האנרגיה המושקעת בו, ובדרך כלל היא מבוטאת באחוזים.
בכל המקרים בהם המנוע הופך אנרגית חום לעבודה מכנית, נצילות המנוע מוגבלת, ולא יכולה לעבור את הנצילות של מנוע קרנו התאורטי. במנועי דיזל ובנזין מודרניים, למשל, הנצילות הגבוהה ביותר שהושגה היא כ-50%.
מנוע בעירה פנימית הוא מנוע חום השורף דלק והופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפה לאנרגיית לחץ, אשר מנוצלת לביצוע עבודה מכנית.
הוא נקרא כך משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו, למשל בצילינדר של מנוע בוכנאי.
במנוע בעירה חיצונית, לעומת זאת, שריפת הדלק מתבצעת במכלול נפרד וחיצוני למנוע, למשל בדוד קיטור, בעוד שהעבודה המכנית נעשית בתוך המנוע עצמו, למשל בטורבינת קיטור.
על מנועי בעירה פנימית נמנים מנועי דיזל ובנזין בוכנאיים, טורבינות גז ומנועים סילוניים.
קצת תמונות המחשה:
מנוע בעירה פנימית (בוכנה):
תהליך הבעירה ושלבי המנוע ארבע פעימות:
1 . (כחול בהיר) צריכה של חומר שמספק אנרגיה אל המנוע
2 . (כחול כהה) דחיסה של חומר הדלק ובערתו .
3 . (כתום בהיר) הפקת כוח משריפת הדלק במנוע הבוכנה.
4 . (כתום בהיר ) פליטת גזי השריפה שלא נשרפו .
מנוע דיזל:
הירשם כדי להגיב לנושא
