Daxili yanma mühərriki

Daxili yanma mühərriki — ardıcıl olaraq yanacağın yanmasından alınan enerjini mexaniki enerjiyə çevirən qurğudur. Yanacaq xaricində baş verən mühərriklər (məsələn buxar maşını, stiril mühərrik və b.) buraya aid deyildirlər. Qaz turbinləri isə daxili yanma mühərriki sayılır. Daxili yanma mühərrikləri (DYM) avtomobillərdə, qatarlarda, hava nəqliyyatında və maşınlarda tətbiq edilirlər.

DYM-də ümumi olaraq hava-yanacaq qarışı kamerada alovlandırılır və yandırlır. Yanacaq zamanı ayrılan istiliyin nəticəsində kamerada olan qazın genişlənməsi silindrdə olan porşeni və ya turbinin pərini itələyir. Vankel mühərrikində porşenlər ardıcıl olaraq işləyirlər. Çünki DYM çoxunda bunlardan Dizel prinsiplərindən istifadə edilir.

Bütün 4 gedişli (taktlı) mühərriklər daimi olaraq iş prosesini təkrar edirlər. Bu proses aşağıdakı addımlardan ibarətdir:

• 1-ci gediş:Sorma (Qaz və ya yanacaqla hava qarışığı) və ya yanacaq kamerasının sərbəst doldurulması. Giriş ventil açılır və çıxış ventil isə bağlı saxlanır. Kolba aşağı ölü nöqtəsində yerləşir.
• 2-ci gediş: Sıxma (Yanacaq qarşığı sıxılır. Ventillərin ikisi də bağlı olur. Porşen aşağıya hərəkət edərək yanacaq-hava qarışığını sıxır. Porşen aşağı nöqtədən yuxarıya hərəkət edir. Bu nöqtəyə bir az qalmış yanacağa od vurulur. Bu Otto mühərriklərində kənar alışqanın hesabına, Dizel mühərriklərində isə öz-özünə avtomatik olaraq yerinə yetirilir.
• 3-ci gediş: İşləmə (Yanacaq qarşığı yanır və porşen itələnir). Ventillər bağlı qalır.Temperaturun qalxması və qazın həcminin genişlənməsi nəticəsində kamerada təzyiq artır. Bu porşeni aşağı ölü nöqtəsinə qədər itələyir. Bu zaman porşen ilə şatunla əlqədə olan dirsəkli val hərəkətə gəlir və irəli-geri hərəkət fırlanma hərəkətinə çevrilir.
• 4-ci gediş:İxracetmə (Yanmış qazın xaric edilməsi). Çıxış ventil açılır və yuxarıya (ölü nöqtəsinə)hərəkət edən porşen kamerada əmələ gəlmiş qazı xaricə itələyir. Qaz xüsusi borularda təmizlənərək ətraf mühitə ötürülür.

Sonuncu gedişlə bərabər olaraq kameraya yeni yanacaq sorulur və proses təkrarlanır. Yanancaq qarşığının sıxılması kimyəvi enerjinin mexaniki enerjiyə çevrilməsinə xidmət edir.

İki cür DYM mövcuddur. Onların iş tsiklləri bir-birindən fərqlənirlər. İki gedişli mühərriklərdə qazın sorulması və xarici və həmçinin sıxma və yanma prosesləri parallel baş verir. Burada da yuxarıda qeyd olunan tsiklin bütün mərhələləri baş verir. Sadəcə olaraq onlar 2 gedişli mühərrikdə kombinasiya olunublar. Onun üçün tam iş tsikli üçün 4 yox 2 gediş tələb olunur. Bu mühərriklərdə sorma və yanacaq qarşığının sıxılması mühərrikdən kənarda baş verir (çox vaxt dirsəkli valın alt hissəsində). Bu konstruksiyalarda dirsəkli val yalnız bir dəfə dönür. Qaz dəyişilməsi açıq halda baş verdiyindən, yanmış qazla təzə qazın nisbi qarışması baş verir.

DYM-inin aşağıdakı növləri vardır:

• 1.Termodinamiki xüsussiyətinə görə

-Otto mühərriki.

-Dizel mühərriki.

• 2. İş üsuluna görə

-İki gedişli,

-Dörd gedişli.

• 3. Hərəkət formasına görə:-Porşenli mühərrik (dirsəkli val, qol və porşenin kombinasiyası)

-Fırlanan porşenli mühərrik (məs. Vankel və ya sferik mühərrik),

-Xətti porşenli mühərrik,

-Dönən porşenli mühərrik (irəli-geri hərəkət),

-Mederer-mühərriki (porşen qol ilə birlikdə hazırlanır).

• 4.Silindrlərin sayına və quruluşuna görə

- Bir silindrli (1),

- Ardıcıl silindrli (2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 14, 16),

-U formalı (4, 12, 16),

-V formalı (2, 4, 6, 8, 10, 12, 16, 20, 24),

-VR formalı (5, 6, 8, 12, 16),

-W-mühərriki (3, 8, 12, 16, 18, 24),

-Y-mühərriki (3, 6, 12, 18, 24),

-H-mühərriki (16, 24, 40),

-X-mühərriki (16, 24),

-Boks formalı (2, 4, 6, 8, 12),

-Ulduz formalı (3, 5, 7, 9, 11),

• 5.Alışdırma üsuluna görə

-xaricidən alışdırma,

-daxildən alışdırma,

-öz-özünə alışdırma.

Sənayeləşmə prosesinin genişlənməsi və buxar maşınlarından intensiv istifadə olunması mühəndisləri daha kiçik həcmli mühərrriklərin hazırlanması üzərində düşünməyə vadar edir. Bu baxımdan ilk dəfə olaraq qazla işləyən mühərriklərin ixtirası baş verir.Qaz mühərrikləri kiçik müəssisələr üçün nəzərdə tutulmuşdur. Qazla işləyən mühərriklər daxili yanma mühərriki olub, qazın silindrdə yanması zamanı əmələ gələn təzyiq nəticəsində porşenin itələnməsi ilə hərəkətə gətirilirdi. Gilizlərdə yüksək temperaturda baş verən iş, işçi hissələrin soyudulmasını və yağlanmasını tələb edirdi. Bu problem 1860-cı ildə belqiyalı mühəndis Jozef Lenoar (fransızca Joseph Etienne Lenoir) tərəfindən həll edilir. O, ilk qaz mühərrikini düzəldir. Mühərrik əsasən içərisində kolba yerləşdirilmiş silindrdən ibarət idi. Mühərrikin işləmə prinsipi buxar maşınları ilə oxşar idi. Fərq orasında idi ki, burada qaz sıxılmamış halda gah kolbanın altında, gah da üst tərəfində yandırılırdı. Yanma zamanı əmələ gələn qaz təzyiqi kolbanı irəli-geri hərəkət etdirərək dirsəkli valın köməyi ilə çarxı fırladırdı. Silindrin hər iki tərəfində qaz çıxması üçün deşik nəzərdə tutulmuşdur. Qazın yandırılması elektrik induksiya aparatının köməyi ilə yerinə yetirilirdi. Burada yenilik qaz qarışığının işçi kamerada partladılmasından ibarət idi. Apardığı sınaqlar nəticəsində Lenoara məlum olmuşdur ki, bu mühərrikin arabalarda tətbiqinin texniki baxımdan çoxlu çatışmamazlıqları vardır. Ancaq ağac qırıntılarından əldə edilmiş yanacaq baha olduğundan, benzin ilə işləyən mühərriklərin düzəldilməsi daha perspektivli idi. Benzinlə işləyən mühərriklərdə benzini işçi zonaya püskürtmək üçün karbüratorların düzəldilməsinə ehtiyac var idi. İlk benzinlə işləyən mühərrik 1863-cü ildə alman mühəndisi Otto (almanca Nicolaus August Otto) tərəfindən işlənmişdir. 1864-cü ildə o Eugen Langen ilə birlikdə ilk dəfə olaraq mühərrik hazırlayan firmanı "N. A. Otto & Cie" yaradır və qaz mühərriklərinin istehsalı ilə məşğul olur. Bu mühərrikin ixtirası ilə avtomobilin yaranması istiqamətində ilk addım atılmış olur. 1867-ci ildə Parisdə keçirilən dünya sərgisində Otto düzəltdiyi qaz mühərrikini nümayiş etdirir. O dövrdə məlum olan başqa mühərriklərlə müqayisədə Otto mühərriki təxminən 60% az yanacaq işlədirdi. 1876-ci ildə o dörd taktlı mühərrik düzəltməyə nail olur. Bu mühərrik bu gün texnikadan məlum olan daxili yanma mühərrikləri üçün əsas sayılır. 1884-cü ildə Otto qaz mühərrikləri üçün elektrik alışqanı ixtira edir. Bununla daxili yanma mühərriklərində başqa yanacaqlardan da istifadə etmək mümkün olur.

• Sigvard, St. Die Maschine. Geschichte, Elemente, Funktion. Ein enzyklopädische Sachsbuch. Augusburg, 1992, 240 S.
• Richard Shelton Kirby at al. Engineering in History. Dover Publications INC., New York, 1990, 530 p.
• Troitzsch, U. Technik – von den Anfängen bis zur Gegenwart. Braunschweig: Westermann, 1982, 640 S.
• Sass, F. Geschichte des Verbrennungsmotorenbaues 1860-1918. Berlin, 1962.