Ўзбекистон республикаси олий ва ўрта махсус таълим вазирлиги низомий номидаги тошкент давлат педагогика университети

Керамик двигателлар [15,62-б]
Техника фанлари номзоди В .Коркилов [Рига]
Бош муаммо
1982-йилнинг бошларида (Киото керамикс) ва “Исудзу” фирмалари одатдагидан ташқари двигателли автомобилни намоиш этдилар. Ички ҳажми 2,8 л, қуввати 55 от кучи бўлган двигател металлдан эмас керамикадан (сопол) ясалган. Намоиш қилинган двигателнинг асосий деталлари металлдан ясалганидан деярли фарқ қилмас эди.
Бу маълумот кенг қизиқиш уйғотди, чунки двигател одатдагиларидан анча тежамкор эди. Маълумки дастлабки автомобил ХIХ аср охирида яратилган. ХХ аср бошларида аксарият автомобиллар тўрт тактли бензин двигателлари билан жихозланган эди. Қуввати 35 от кучидан ошмаган, сиқиш даражаси кўпи билан 3 га тенг. Автомобилсозликнинг ривожланиши ёқилғи аралашмасининг сиқилиш даражасини 8-10 гача етказади, Дизель двигатели ишлатилиши критилди. Аммо автомобилларни эксплотатцион хоссалари анча такомиллашганлигига қарамай уларнинг асосий камчилиги иссиқликдан фойдаланишнинг паст самарадорлигини бартараф қилишга эришилмади.
Назарий жиҳатдан двигателни ФИК 70% гача бўлиши мумкун, аммо амалда 28-38% дан ошмайди. Двигателда ёқилғининг ёниш жараёни қанчалик такомиллашган бўлса ҳам ажралиб чиққан иссиқликнинг катта қисми совутувчи сув ёки мой ва чиқувчи газларда йўқатилади.
Энг катта йўқатиш 40% гача совитиш системасида бўлади. Бу ҳол муқаррар чунки двигателнинг металл деталлари иш жараёнида иссиқлик нагрузкасини кўтара олмайди. Йўқотилган иссиқликдан фойдаланиш ҳисобига двигател самарадорлигини ошириш мумкинми деган савол туғулади. Мумкин бундай иш замонавий денгиз кемаларида қилинган. Автомобилларда кемада қўлланган услубни қўллаш мумкин эмас, акс ҳолда автомобилни ҳажми ва массаси катталашиб кетади. Демак автомобил атроф-мухитни кўпроқ иситиши муқаррар. Бу вазиятдан чиқиш йўли борми ?
Агар ёниш камерасини деворлари юпқа қатлами иссиқлик изолиятори билан қопланса, совиткичга юборилади иссиқлик миқдори камаяди. У ҳолда ёқилғи сарфи 3-5 % га, цлиндрларнинг емирилиши 20-25% камаяди.
Термодинамика қонунларига мувофиқ двигател ФИК ни ошириш учун циклик харакатни кўтариш керак. Аммо у ҳолда цлиндр деворларида иссиқлик оқими ортади, натижада совутгичга кетадиган иссиқлик миқдори ортади. Совитиш самарадорлиги кам бўлса матор қизиб хизмат муддати камаяди.
Ички зиддият келиб чиқади: Бир томондан двигател тежамкорлигини ошириш учун ёниш камераси деталларининг температураси юқори бўлиш керак ;
Иккинчи томондан деталлар ишлаши ишончли бўлиши учун харакат иложи борича паст температурада бўлиши керак.
Иккинчи шартнинг бажарилмаслиги деталларнинг исиб мой пропкасининг бузилиши ва қуриқ ишқаланиш режимига келишига олиб келади. Двигателларда замонавий материалларнинг қўлланиши билан бу вазиятдан чиқиб бўлмайди. Металлларга маҳсус қўшимчалар критиб механик хоссаларини яхшилаш ва баландроқ ҳароратда хоссаларини сақлайдиган материал яратиш ҳисобига ижобий натижага эришиш мумкин, лекин бу билан муаммо узил кесил ҳал бўлмайди. Муаммо ҳал бўлиши учун совитиш системасига мухтож бўлмаган двигател яратилса ва двигател деталлари билан атроф муҳит орасида иссиқлик алмашиниши бўлмаслиги керак .
Термодинамика тилида бундай двигател адибатик двигател дейилади. Керамик двигателларида шу идеа амалга оширилмоқчи.