Kas yra degimo kamera?

Degimo kamera yra variklio vieta, kurioje deginamas kuras. Vidaus degimo variklyje degalai deginami erdvėje tiesiai ant jo stūmoklių. Vidaus degimo varikliai plačiai naudojami mažose, mobiliose transporto priemonėse. Išorinio degimo variklyje kuras deginamas erdvėje, fiziškai atskirtoje nuo jo cilindrų sienelių. Išorinio degimo varikliai buvo plačiai naudojami XIX amžiuje dideliems garlaiviams ir traukiniams varyti.

Vidaus degimo variklio degimo kamera iš dalies yra ribojama stūmoklio paviršiaus. Kai kuras užsidega šioje degimo kameroje, karštos dujos gali tiesiogiai veikti stūmoklį ir nustumti jį žemyn. Kadangi dujų slėgis yra didelis, jos greitai plečiasi sekdamos stūmoklį ir toliau jį stumdamos. Kol dujų slėgis vėl sumažėja, dujos nustūmė stūmoklį į apatinę padėtį. Alkūninis velenas, prijungtas prie stūmoklių, pasisuks stūmokliams svyruojant.

Vienas iš plačiai paplitusių vidaus degimo variklio pritaikymų yra mobiliųjų transporto priemonių, tokių kaip automobiliai, valtys ir sraigtiniai lėktuvai, galia. Šiluma vidaus degimo kameroje sukuriama pačiame variklyje, todėl ji gali greitai veikti variklio stūmoklius. Šis santykinis efektyvumas leidžia vidaus degimo varikliams būti mažesniems ir lengvesniems nei išorinio degimo varikliai. Dėl šios priežasties vidaus degimo varikliai plačiai naudojami mobiliosioms programoms, kurioms reikia palyginti mažo galios.

Kita vertus, garo variklis yra išorinio degimo variklis. Tai reiškia, kad degimo kamera yra cilindrų išorėje. Išorinio degimo varikliams reikalingas šilumos perdavimas per tvirtas variklio sieneles. Šilumos perdavimas per nejudantį kietą objektą vadinamas laidumu. Laidumas gali būti lėtas procesas, kai temperatūrų skirtumai nedideli, todėl garo varikliuose paprastai naudojamos didelės degimo kameros, kurios gamina daug šilumos.

Garo variklyje anglys sudeginamos degimo kameroje, vadinamoje degikliu, kad būtų gaminama šiluma. Šiluma teka per kito vandens talpyklos, vadinamos boileriu, sieneles. Kai vanduo užverda, aukšto slėgio garai laikinai nukreipiami į vieną ar kelis cilindrus, kad veiktų stūmoklį. Linijinis stūmoklio judėjimas paverčiamas sukamuoju alkūninio veleno judėjimu varikliui varyti.

Tiek vidaus, tiek išorės degimo varikliai yra stūmoklinio variklio formos. Šie varikliai galiausiai paverčia cheminę energiją mechaniniu darbu, o šiluma yra tarpinė energijos forma. Net ir idealiomis sąlygomis jie negali 100 % sukauptos cheminės energijos paversti mechaniniu darbu, nes dalis šilumos visada išeis iš sistemos.