Ο αέρας στο μηχανοστάσιο
Και οι μηχανές χρειάζονται οξυγόνο για την αναπνοή τους
Του Ιάσονα Θαλασσινού
Όπως ξέρουμε για να υπάρξει καύση χρειάζεται οξυγόνο. Για να λειτουργήσει, λοιπόν σωστά μια μηχανή και να αποδώσει την ισχύ της, χρειάζεται πολύ αέρα, περισσότερο από ότι θα μπορούσατε να φανταστείτε.
Τον αέρα της η μηχανή τον «προμηθεύεται» από το χώρο του μηχανοστασίου, που βεβαίως λόγω της λειτουργίας της έχει αυξημένη θερμοκρασία. Ο ζεστός αέρας έχει μικρότερο ειδικό βάρος από τον κρύο, γι’ αυτό και ανέρχεται. Σε ένα θερμαινόμενο δωμάτιο για παράδειγμα, η θερμοκρασία είναι μεγαλύτερη στο ταβάνι απ’ αυτή στο πάτωμα. Επίσης ο ζεστός αέρας διαθέτει λιγότερο οξυγόνο για την καύση από τον κρύο.
Έτσι μπορούμε να πούμε πως αν έχουμε δύο ίδιες μηχανές, εκ των οποίων η πρώτη λειτουργεί σε θερμοκρασία 70º C και η δεύτερη σε 50º C, η τελευταία αποδίδει μεγαλύτερη ισχύ στις ίδιες στροφές. Όσο πιο χαμηλή είναι επομένως η φυσική θερμοκρασία του μηχανοστασίου, τόσο πιο μεγάλη απόδοση της ισχύος της θα έχει η μηχανή. Γενικά μπορούμε να πούμε πως η διαφορά της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος του μηχανοστασίου και της εξωτερικής θερμοκρασίας δεν πρέπει να ξεπερνά τους 20º C, για να έχουμε το μέγιστο της απόδοσης σε ισχύ.
Η αναπνοή λοιπόν της μηχανής εξαρτάται από την ποσότητα και τη θερμοκρασία του αέρα. Σε γενικές γραμμές οι κινητήρες Diesel χρειάζονται 4,5 κυβικά μέτρα ανά ίππο (4,5 m3/ hp) για να λειτουργήσουν σωστά. Το πρώτο μας μέλημα είναι να έχουμε εξασφαλισμένη αυτή την απαραίτητη παροχή «φρέσκου» αέρα στο μηχανοστάσιο, για την αναπνοή των μηχανών με τη χρησιμοποίηση αεραγωγών εισαγωγής και εξαγωγής, που θα προμηθεύσουν την απαιτούμενη ποσότητα, σε μια θερμοκρασία που δεν θα ξεπερνά τους 45-55º C.
Ένα μέρος του αέρα που εισέρχεται μέσω των αεραγωγών χρησιμοποιείται για την καύση και αποβάλλεται με τα καυσαέρια, ενώ το υπόλοιπο χρησιμεύει για τη διατήρηση της κατάλληλης θερμοκρασίας του μηχανοστασίου και αποβάλλεται από τους αεραγωγούς εξαγωγής. Η τοποθέτηση των αεραγωγών εισαγωγής και εξαγωγής θα πρέπει να γίνεται με κάποια στρατηγική για να διευκολύνεται η φυσική κυκλοφορία του αέρα. Γενικά θα λέγαμε πως η ποσότητα του αέρα που απαιτείται για την «ψύξη» του μηχανοστασίου είναι 1,25 μέχρι 2,50 φορές περισσότερη από εκείνη που χρειάζεται η μηχανή για την καύση. Άρα οι αεραγωγοί εισαγωγής του αέρα θα πρέπει να είναι αντίστοιχα μεγαλύτεροι από αυτούς της εξαγωγής.
Απ’ όσα είπαμε γίνεται κατανοητό ότι ο αέρας είναι το πλέον απαραίτητο στοιχείο για τη λειτουργία του κινητήρα, όπως ακριβώς είναι και για τον άνθρωπο.
