Τι είναι Μηχανή;
Μηχανή ή μηχάνημα ονομάζεται οποιοδήποτε εργαλείο ή μέσον που μπορεί να διευκολύνει την ανθρώπινη εργασία ή που μπορεί να φέρει καλύτερα αποτελέσματα από τη μυική δύναμη.
Επίσης οποιαδήποτε συσκευή που χρησιμοποιείται για τη παραγωγή έργου ακόμα και μετ5αροπής της ενέργειας σε μηχανικό έργο.
Ακόμη μπορεί να εννοείται και κάθε ευφυής επινόηση.
Μεταφορικά, σημαίνει ραδιουργία, σκευωρία αλλά και χαρακτηρισμό πλήθους υπηρεσιών π.χ. «Κρατική μηχανή».
Μηχανή ή μηχάνημα ονομάζεται οποιοδήποτε εργαλείο ή μέσον που μπορεί να διευκολύνει την ανθρώπινη εργασία ή που μπορεί να φέρει καλύτερα αποτελέσματα από τη μυική δύναμη.
Επίσης οποιαδήποτε συσκευή που χρησιμοποιείται για τη παραγωγή έργου ακόμα και μετ5αροπής της ενέργειας σε μηχανικό έργο.
Ακόμη μπορεί να εννοείται και κάθε ευφυής επινόηση.
Μεταφορικά, σημαίνει ραδιουργία, σκευωρία αλλά και χαρακτηρισμό πλήθους υπηρεσιών π.χ. «Κρατική μηχανή».
Στη μηχανολογία, ως μηχανή νοείται ένα σύνολο μηχανικών μερών και μηχανισμών ικανών να μετατρέψουν μια ενέργεια τροφοδότησης, σε μία τελική ενέργεια, διαφορετικού ή ίδιου τύπου αλλά με διαφορετικές παραμέτρους , προκειμένου να την χορηγήσουν σε άλλες μηχανές ή να την χρησιμοποιήσουν άμεσα για να πραγματοποιήσουν συγκεκριμένες διαδικασίες παραγωγής έργου.
Για παράδειγμα,
Αξίζει να σημειωθεί ότι μόνο ένα μέρος της θερμικής ενέργειας μετατρέπεται σε έργο.
Να θυμηθούμε από τον Δεύτερο Θερμοδυναμικό Νόμο, ότι όσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά θερμοκρασίας ανάμεσα σε δύο πηγές (αρχική - τελική), τόσο μεγαλύτερο είναι και το παραγόμενο έργο.
Για παράδειγμα,
- Να μετατρέψουν την ηλεκτρική ενέργεια σε κινητική στο δράπανο που χρησιμοποιούμε σπίτι μας για να κρεμάσουμε ένα κάδρο στον τοίχο.
- Να μετατρέψουν τη χημική ενέργεια του καυσίμου στο αυτοκίνητο σε θερμική και αυτή με τη σειρά της σε κινητική, μετακινώντας το έμβολο παράγοντας έργο.
Αξίζει να σημειωθεί ότι μόνο ένα μέρος της θερμικής ενέργειας μετατρέπεται σε έργο.
Να θυμηθούμε από τον Δεύτερο Θερμοδυναμικό Νόμο, ότι όσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά θερμοκρασίας ανάμεσα σε δύο πηγές (αρχική - τελική), τόσο μεγαλύτερο είναι και το παραγόμενο έργο.
Κινητήριες Μηχανές, είναι οι μηχανές που παράγουν Μηχανικό έργο. Το έργο αυτό, αξιοποιείται στην κίνηση διαφόρων εξαρτημάτων ή μηχανισμών ώστε να αποδοθεί σε μας ως ωφέλιμο.
Για παράδειγμα, οι μηχανές των αυτοκινήτων, των πλοίων, των σιδηροδρόμων, οι μηχανές των αντλιών, των γεννητριών κλπ. Όλες αυτές οι μηχανές, παραλαμβάνουν μια μορφή ενέργειας την οποία την μετατρέπουν διαδοχικά σε κινητική (συνήθως σε έναν άξονα) από την οποία παίρνουμε το ωφέλιμο έργο.
Για παράδειγμα, οι μηχανές των αυτοκινήτων, των πλοίων, των σιδηροδρόμων, οι μηχανές των αντλιών, των γεννητριών κλπ. Όλες αυτές οι μηχανές, παραλαμβάνουν μια μορφή ενέργειας την οποία την μετατρέπουν διαδοχικά σε κινητική (συνήθως σε έναν άξονα) από την οποία παίρνουμε το ωφέλιμο έργο.
Θερμικές κινητήριες μηχανές, είναι οι μηχανές που μετατρέπουν μια μορφή ενέργειας σε θερμική και στη συνέχεια μέρος αυτής σε κινητική, από την οποία παραλαμβάνουμε το ωφέλιμο έργο.
Έτσι έχουμε τις παρακάτω κατηγορίες θερμικών μηχανών:
|
ΜΗΧΑΝΕΣ ΕΣΩΤΕΡΙΚΗΣ ΚΑΥΣΗΣ
Εννοούμε τις μηχανές που η καύση γίνεται μέσα σε αυτές και ως εργαζόμενη ουσία, χρησιμοποιείται ο αέρας ή το ίδιο το καυσαέριο για την παραγωγή Μηχανικού έργου.
Μηχανές αυτοκινήτων (βενζινομηχανές, πετρελαιομηχανές, μηχανές LRP (αερίου), στροβιλοκινητήρες αεροσκαφών,
|
ΜΗΧΑΝΕΣ ΕΞΩΤΕΡΙΚΗΣ ΚΑΥΣΗΣ
Εννοούμε τις μηχανές που η καύση γίνεται έξω από αυτές και η εργαζόμενη ουσία δεν προέρχεται από αυτή καθαυτή την καύση, αλλά από κάποιο άλλο στοιχείο για παράδειγμα τον ατμό που παράγεται με τη θέρμανση του νερού από την καύση.
Ατμομηχανές τρένων, πλοίων (παλαιότερα), ατμοστρόβιλοι κλπ
|
Κατάταξη των Θερμικών κινητήριων μηχανών αναλόγως του τρόπου παραγωγής έργου
|
Εμβολοφόρες ή Παλινδρομικές
Στην κατηγορία αυτή, η εργαζόμενη ουσία κινεί ένα έμβολο το οποίο παλινδρομεί μεταξύ δύο σταθερών σημείων μέσα σε ένα κύλινδρο. Η έναρξη της καύσης μπορεί να γίνει είτε με σπινθήρα είτε με αυτανάφλεξη μετά από θέρμανση του καυσίμου. Εμβολοφόρες - παλινδρομικές μηχανές, συναντούμε τόσο στις Μηχανές Εσωτερικής Καύσης όσο και στις Μηχανές Εξωτερικής Καύσης 
Η καύση γίνεται εξωτερικά όπου θερμαίνεται ο λέβητας και ο παραγόμενος ατμός κινεί το έμβολο παλινδρομικά (σύστημα διωστήρα - στροφάλου). Πρόκειται για μια μηχανή εξωτερικής καύσης.
Η καύση γίνεται εντός του κυλίνδρου στον θάλαμο καύσης με τον σπινθήρα που παράγει ο σπινθιριστής (μπουζί). Πρόκειται για μια μηχανή εσωτερικής καύσης.
|
Περιστροφικές
Στην κατηγορία αυτή, η εργαζόμενη ουσία, περιστρέφει ένα στρόβιλο (τουρμπίνα) η οποία παράγει το έργο αξιοποιώντας τη στροφορμή που αναπτύσσεται. Περιστροφικές μηχανές, συναντούμε τόσο στις ΜΕΚ όσο και στις Μηχανές Εξωτερικής Καύσης. Στις Μηχανές Εσωτερικής Καύσης ονομάζονται Αεριοστρόβιλοι (περιστροφή από τα καυσαέρια), ενώ στις Μηχανές Εξωτερικής Καύσης, ονομάζονται Ατμοστρόβιλοι (περιστροφή από την πίεση του ατμού. 
Ο Ατμοστρόβιλος του Ήρωνα από την Αλεξάνδρεια (100 μ.Χ.), αποτελεί τον πρώτο ατμοστρόβιλο της ιστορίας. Εδώ η καύση γίνεται εξωτερικά όπου θερμαίνεται ένας λέβητας που περιέχει νερό. Ο ατμός που παράγεται βγαίνει από τα ακροφύσια της σφαίρας και την περιστρέφει. Πρόκειται ασφαλώς για μια μηχανή Εξωτερικής Καύσης.
Η τουρμπίνα των αεροσκαφών είναι αεριοστρόβιλος επειδή πρόκειται για Μηχανή Εσωτερικής Καύσης και η περιστροφή γίνεται λόγω των καυσαερίων.
|
