Sisepõlemismootor

Sisepõlemismootor on seade, mis muundab kütuse keemilise energia mehhaaniliseks tööks. Põlemine toimub mootori sisemuses: silindrites segatakse õhk ja kütus ning süttimise järel paisuvad gaasid, mis tõukavad kolvi. Kolvid on ühendatud väntvõlliga, mis muundab lineaarse liikumise pöörlemiseks. Enamik sisepõlemismootoreid on neljataktilised; kahetaktilisi mudeleid on kasutatud erialadel ja väikestes seadmetes.

Peamised tüübid on bensiinimootorid ja diiselmootorid. Bensiinimootorites süütatakse segu süütepluugiga ning need on tavaliselt kasutatud erinevate kütuse- ja injekteerimistehnoloogiatega. Diiselmootorid kasutavad kompressioonipõletust ning sageli on need efektiivsemad. Mõlemad võivad olla neljataktilised või kahetaktilised; kütuse süstimise viis võib olla port-süstimine või otsepihustus.

Ajalugu: 19. sajandi lõpus arendas Nikolaus Otto neljataktilise tsükliga mootori. Rudolf Diesel tutvustas diiselmootori põhimõtet 1890ndatel. Auto- ja tööstuslik kasutuselevõtt järgnes 20. sajandi algusele.

Efektiivsus ja keskkond: sisepõlemismootorite termiline efektiivsus on umbes 25–40%, olenevalt konstruktsioonist ja töötingimustest. Heitgaasid sisaldavad peamiselt CO2, NOx ja osakesi; tänapäevased süsteemid kasutavad katalüsaatorit, tahmafiltrit ja NOx-kaitset. Turboõhitus, otsepihustus ja juhtimissüsteemid suurendavad võimsust ja eripära.

Rakendused ja tulevik: kõige laiemalt kasutatakse neid sõidukites, generaatorites ja laevades. Kuid elektrifitseerimine ja alternatiivkütused kujundavad tulevikku: hübriid- ja elektriajamid ning üha puhtamad ICE-mootorid on arenduses ning nende osakaal sõltub tehnoloogiast ja poliitikast.