polttomoottoritekniikan

Polttomoottoritekniikka käsittelee sisäpolttomoottoreiden suunnittelua, toimintoja ja sovelluksia. Näissä moottoreissa polttoaineen palaminen tapahtuu suljetussa tilavuudessa ja syntyvä paine muuntaa kemiallisen energian mekaaniseksi työksi. Yleisimmät ratkaisut ovat pistemoottorit sekä bensiinikäyttöiset ja dieselkäyttöiset mallit. Keskeisiä syklejä ovat Otto-sykli (bensiini) ja Diesel-sykli (diesel), ja harvinaisempia ovat Wankel-moottorit (pyörivät ratkaisut). Tekniikka kattaa polttoaineen ruiskutus- ja sytytysjärjestelmät sekä palamisen hallinnan, jäähdytyksen ja voitelun.

Suunnittelussa painottuvat hyötysuhde, tehon ja väännön tasapaino sekä polttoaineenkulutus. Puristussuhde, ilmanvaihto, ruiskutuksen ajoitus sekä sytytys ovat keskeisiä tekijöitä. Turbokäyttö, suorasuihkutus ja muuttuva venttiilitoiminta parantavat sekä suorituskykyä että polttoainetaloudellisuutta. Polttoaineina käytetään pääasiassa bensiiniä ja dieseliä, mutta yleistyvät biopolttoaineet, synteettiset polttoaineet sekä kaasumaiset vaihtoehdot kuten LNG ja LPG. Päästöjen hallintaan sovelletaan katalysaattoreita, hiukkassuodattimia ja takaisinvirtausta (EGR) sekä muita puhdistus- ja yhteensovitusjärjestelmiä.

Historian saatossa polttomoottoritekniikka on kehittynyt kohti pienempiä, kevyempiä ja tehokkaampia ratkaisuja sekä pienemmän polttoaineenkulutuksen että alhaisempien päästöjen saavuttamiseksi. Nykyiset trendit sisältävät moottorin pienennystä yhdistettynä turbolla sekä suorasuihkutuksen, muuttuvan venttiilitoiminnan ja älykkään moottorihallinnan kehittämisen. Lisäksi käytäntöihin liittyy yhä vahvempi vaihtoehtoisten polttoaineiden ja hybriditekniikan hyödyntäminen sekä siirtymä kohti sähköisiä voimanlähteitä. Polttomoottoritekniikka pysyy tärkeänä osana monien ajoneuvojen, meriteollisuuden ja teollisuuden voimanlähteitä, mutta sen rooli sopeutuu kestävän energian tavoitteisiin.