Polttomoottoreiden

Polttomoottorit ovat koneita, jotka muuntavat polttoaineen kemiallisen energian mekaaniseksi työksi palotilan sisällä. Palaminen saa aikaan paineen nousun, joka liikuttaa mäntää ja välittää voiman kampiakselille. Näitä moottoreita käytetään laajalti autoissa, moottoripyörissä, raskaassa kalustossa, generaattoreissa sekä teollisissa koneissa.

Toimintaperiaate ja tyypit: Yleisimpiä autojen moottoreita ovat nelitahtiset bensiinimoottorit, joissa otto-, puristus-, työ- ja pakokaasujenpoistovaiheet toistuvat. Kaksitahtiset moottorit ovat yksinkertaisempia, kevyempiä ja halvempia, mutta ne kuluttavat enemmän polttoainetta ja tuottavat enemmän päästöjä. Bensiini- ja dieselmoottorit eroavat sytytysmenetelmässään: bensiinimoottorit käyttävät kipinäsytytystä (Otto-sykli), dieselmoottorit toimivat puristuskyvyllä (Diesel-sykli). Nykyään valikoimassa on myös turboahdettuja ja muita voimansiirtonopeuksia sekä vaihtoehtoisia polttoaineita käyttävää teknologiaa.

Polttoaineet, tehokkuus ja päästöt: Polttoaineina käytetään bensiiniä, dieseliä sekä kaasua ja biopolttoaineita. Hyötysuhde riippuu moottorin tyypistä sekä kuormituksesta; modernit bensiinimoottorit sijoittuvat noin 25–35 prosentin tuntumaan, dieselmoottorit noin 35–45 prosenttiin suurilla kuormilla. Päästöjä hallitaan pääasiassa katalysaattoreilla, hiukkassuodattimilla ja EGR-järjestelmällä sekä tiukentuvilla päästörajoituksilla.

Käyttö ja kehitys: Polttomoottorit ovat olleet keskeinen voimanlähde liikenteessä ja teollisuudessa, mutta niiden rooli muuttuu energiatehokkuuden parantamisen, päästöjen vähentämisen sekä sähköistymisen myötä. Hybridisointi ja kokonaan sähköiset järjestelmät täydentävät tai korvaavat polttomoottoreita joissakin sovelluksissa.