Issiqlik mashinasi va Karno sikli. Tabiatni muhofaza qilish

Shuningdek Karno siklining F.I.K. ni isitgichning T₁ va sovutgichning T₂ temperaturalari orqali ham ifodalash mumkin.

Demak issiqlik mashinasining F.I.K. ishchi moddaning turiga bog’liq bo`lmay isitgichning va sovutgichning temperaturalari bilangina aniqlanadi.

Bundan qo`yidagi xulosalarga kelish mumkin:

1) Issiqlik mashinasining F.I.K. ni ko`tarish uchun isitgichning temperaturasini oshirish, sovutgichning temperaturasini esa pasaytirish kerak;

2. Issiqlik mashinasining F.I.K. doimo birdan kichik bo`ladi.

Hozirgi paytda injenerlarning barcha harakatlari issiqlik mashinalarining F.I.K. ni orttirishga qaratilgan. Buning uchun esa mashina qismlari orasidagi ishqalanishni, yoqilg`i to`la yonmasligi natijasidagi yo`qotishlarni kamaytirish yo`llarini izlamoq darkor. Hozirgi paytda issiqlik mashinalarining F.I.K. 40% ni tashkil qiladi.  

Sovutgichlar.Yuqorida qayd etilganidek sovutgichlar teskari sikl prinsipida ishlaydi. Ish bajarish hisobiga sistemadan ma’lum miqdordagi issiqlik miqdori olinadi. Boshqacha aytganda issiqlik miqdori sovuqroq jismdan issiqroq jismga o`tkaziladi va mashina sovutgichga aylanadi. Eng keng tarqalgan sovutish mashinasi, bu xujalik muzlatgichidir.

3. Issiqlik dvigatellariga: bug` mashinasi, bug` turbinasi, ichki yonish dvigateli, reaktiv dvigatellar kiradi. 

Bug` mashinalari va bug` trubinalarida isitgich vazifasini –bug` qozoni, ishchi modda vazifasini –bug`, sovutgich vazifasini esa-atmosfera yoki ishlatilgan bug`ni sovutish qurilmasi – kondensator bajaradi.

 Ichki yonish dvigatelida- isitgich va ishchi modda vazifasini yoqilg`i, sovutgich vazifasini esa atmosfera o`taydi.

Odatda yoqilg`i sifatida benzin, spirt,kerosin va dizel yoqilg`isi ishlatiladi. Maxsus qurilma (masalan benzinli dvigatellarda karbyurator) yordamida yoqilg`i va havo aralashma ko`rinishida tayyorlanib silindrga uzatiladi. Silindrda esa aralashma yonadi. Yonish mahsulotlari esa atmosferaga chiqarib tashlanadi. Endi bazi turdagi dvigatellarga batafsil to`xtalamiz.

 Karbyuratorli dvigatel. To`rt taktli karbyuratorli dvigatelning ish prinsipi va ishchi diagrammasini ko`raylik Tashqi kuchlar tasirida porshen pastga qarab harakatlanganda kiritish klapini ochilib ishchi aralashma silindrga yani karbyuratorga tushadi.

Jarayon atmosfera bosimi ostida izobarik ravishda ro`y beradi. Porshen eng qo`yi holatga etganida kiritish klapini yopilib, birinchi takt (surish takti) tugaydi: grafikda jarayon 0-1 to`g`ri chiziq bilan ko`rsatilgan. Ikkinchi (qisish) takti ham tashqi kuch tasirida ro`y beradi.

Har ikkala klapan ham yopiq va gaz adiabatik ravishda qiziydi. Bu grafikda 1-2 chiziqqa to`g`ri keladi. Uchinchi takt –ish jarayonida chaqnab yonish. Porshen eng yuqori holatga etganida o`t oldiruvchi svecha uchquni aralashmani yoqadi va gazning bosimi keskin ortadi. Grafikda bu 2-3 izoxarik jarayonga mos keladi. Klapan yopiq turib porshen pastga qarab harakatlanadi, yani adiabatik ravishda kengayadi. 3-4 chiziq ishchi yurish deyiluvchi taktga to`g`ri keladi. Ko`rinib turibdiki bu taktda gazning bosimi pasayadi, hajmi ortadi, temperaturasi pasayadi. Bu holda bajarilgan ish musbat bo`lib u gaz ichki energiyasining kamayishi hisobiga bajariladi. To`rtinchi takt chiqarib tashlash. Porshen eng pastga etganida chiqarish klapani ochilib yonish mahsulotlari chiqarish moslamasi orqali atrof-muhitga chiqarib tashlanadi. Gazning bosimi pasayadi va takt oxirida atmosfera bosimiga teng bo`lib qoladi. Grafikda bu izoxarik jarayon 4-1 chiziq bilan ko`rsatilgan. Porshen maxovik energiyasi hisobiga yuqori holatiga qaytadi va takt tugaydi.

Ko`rilgan yopiq jarayonda bajarilgan ish, jarayonlar chiziqlari bilan ajratilgan shtrixlangan shaklning yuzasiga teng bo`ladi. Grafikni tahlil qilish shuni ko`rsatadiki 3-4 qismdagi kengayish, 1-2 qismdagi qisilishga nisbatan kattaroq bosimda ro`y beradi. Aynan shuning natijasida dvigatel foydali ish bajaradi. 3-2 va 4-1 izoxorik jarayonlarda (V=const) ish nolga teng va yuqorida qayd etilganidek foydali ish adiabatik kengayish va siqilishlarning farqlari bilan aniqlanadi.  

Dizel. Nemis injeneri Dizel yuqoridagi qiyinchiliklardan holi va F.I.K. ancha yuqori bo`lgan dvigatelni yaratdi. Dizellarda siqish darajasi ancha yuqori bo`lib uning oxirida havoning temperaturasi, yoqilg`i o`z-o`zidan o`t olishi uchun etarli darajada baland bo`ladi. Yoqilg`i esa, karbyuratorli dvigatellarnikidek birdaniga emas, balki asta-sekin, porshen harakatining biror qismi davomida yonadi. Yoqilg`ining yonish jarayoni ishchi bo`shliqning hajmi ortib borishi davomida ro`y beradi. Shuning uchun ham gazlarning bosimi ish davomida o`zgarmay qoladi. Shunday qilib dizelda aralashmaning yonish jarayoni o`zgarmas bosimda ro`y beradi. Karbyuratorli dvigatellarda esa bu jarayon o`zgarmas hajmda ro`y berardi. Dizel, karbyuratorli dvigatelga qaraganda tejamkorroq bo`lib F.I.K. ham ancha yuqori, qariyb 40% ni tashkil qiladi. Uning quvvati ham ancha katta bo`lishi mumkin. Shu bilan birga ancha arzon yoqilg`ida ham ishlayveradi. Dizellar statsioner qurilmalarda, temir yo`l, havo va suv transportlarida keng qo`llaniladi.

Reaktiv dvigatelning ish prinsipi qo`yidagicha. Samolyot uchganda qarshidan kelayotgan havo oqimi bosim hosil qiladigan soplo orqali o`tib, forsunka sochayotgan yoqilg`ini qo`shib oladi. Hosil bo`lgan ishchi yoqilg`i so`ngra yonish kamerasiga tushadi va o`t oldiruvchi svecha yordamida yonadi. Ishchi aralashmaning yonishi natijasida hosil bo`lgan gazlar katta tezlik bilan chiqarish tirqishi-soplo orqali chiqarib tashlanadi. Aralashmaning yonishi bosimning keskin ortishiga olib keladi va natijada soplodan chiqadigan gazning tezligi dvigatelga kirayotgan gazning tezligidan juda katta bo`ladi.