3. ILMA, POLTTOAINE JA PALAMINEN

Ilmaa, polttoainetta ja palamista tarvitaan, jotta polttomoottorit kävisivät.  

Palaminen on palavan aineen yhtymistä happeen. Polttomoottoreiksi nimitämme autoissa ja työkoneissa yleisesti käytettäviä diesel- ja ottomoottoreita—COMBUSTION ENGINES—.  

Polttomoottoreita ovat myös lentokoneissa käytettävät suihkumoottorit ja avaruusrakettien moottorit, yleensäkin ko­neet, joissa muutetaan energiamuotoa polttamalla lämpöenergiaa sisältävää polttoainetta.  Niissä muutetaan lämpö­energiaa mekaaniseksi työksi. Polttamalla palavaa polttoainetta polttomoottoreissa saadaan aikaan voimaa ja liikettä.

SUOMENNNOS

Air is needed to combine with fuel and give it oxygen for fast burning—ilmaa tarvitaan muodostamaan palava seos polttoaineen kanssa ja antamaan sisältämänsä happi nopeaan palamiseen. Ilmalla on myös kaksi muuta ominaisuutta properties, jotka vaikuttavat moottorin toimintaan:

Mäntäpolttomoottoreissa sylinteriin tuotettu ilma tai polttoneste-ilmaseos puristetaan puristustahdin aikana 10. - 20.osaan alkuperäisestä tilavuudesta. Puristussuhde ko. moottorissa  osoittaa lukuna monenteenko osaan täytös siinä moottorissa puristetaan.  

2. Air heats when it is compressed—ilma kuumenee, kun se puristetaan kokoon. The molecules rub against each other and produce heat— molekyylit hankaavat toisiaan vastaan ja kehittävät lämpöä.  

FUEL must mix readily with air and ignite easily—polttoaineen täytyy sekoittua vaivatta ilmaan ja syttyä helposti. Kolme palavaa ainetta, jotka kattavat nämä ominaisuudet, ovat bensiini, dieselöljy ja nestekaasu—the three we will cover are gasoline, LP-gas and diesel fuel.  

Nämä polttoaineet syttyvät helposti sekä myös sumuuntuvat ja höyrystyvät vaivatta—these fuels ignite easily and  are  readily broken down or vaporized.  

Why do we want to vaporize the fuel? Miksi me haluamme höyrystää polttoainetta ? To help each particle of fuel contact enough air to burn fully— auttaaksemme jokaista polttoainepisaraa riittävään kosketukseen täydelliseen palamiseen tarvittavan ilman kanssa.  

COMBUSTION is the actual igniting and burning of the fuel-air mixture—poltto on palavan aineen—polttoaine-ilmaseoksen— syttymistä ja palamista. Se on palavan aineen yhtymistä happeen polttamista varten—it is the oxygen in the air that combines with the fuel for combustion.

Sivu 9. Tärkeätä on, kuinka nopeasti palaminen tapahtuu—what is important is how fast the fuel burns, for this force must be EXPLOSIVE to get full power from the engine—tätä varten palamisvoiman tulee olla RÄJÄHTÄVÄÄ saadaksemme täyden tehon moottorilta.  

Jos polttoainesäiliö sytytetään tyynessä ulkoilmassa, se palaa varsin rauhallisesti. Tämä johtuu siitä, että palava polttoaine saa ilmaan kosketuksen vain polttoaineen lepäävältä pinnalta.—this is because the air contacts only the surfase of the fuel. Jotta polttoaine saataisiin palamaan nopeammin, voidaan tehdä kaksi asiaa :  1) Heat up the fuel—kuumentaa polttoaine  2) Vaporize the fuel— höyrystää polttoaine

Kuitenkin liian tehokas räjähdys voisi tuhota moottorin, kun palaminen tapahtuu suljetussa tilassa—however, too powerfull explosion would destroy the engine, since combustion takes place in a closed container.

Voimme säädellä palamisnopeutta—we can control the rate of burning by

1. how far we compress the air—kuinka paljon me puristamme ilmaa

2. how much fuel we use—paljonko polttoainetta käytämme ja

basic element peruselementti

combustion   poltto, palaminen

produce         tuottaa

heat energy   lämpöenergia

in the engine moottorissa

combine        yhdistyä

with fuel         polttoaineen kanssa

oxygen          happi

affect             vaikuttaa

property         ominaisuus

compress     puristua kokoon

cubic foot      kuutiojalka

cubic inch     kuutiotuuma

less               vähemmän

air heats        ilma kuumenee

molecule       molekyyli

rub                 hangata

against each other              toisiaan vastaan

produce         tuottaa

must mix       täytyy sekoittua

readily           vaivatta, helposti

with air          ilman kanssa

ignite             syttyä

cover             kattaa, peittää

LP-gas          nestekaasu

gasoline        bensiini am.

are broken down

sumuuntuvia

vaporize        höyrystyä

particle          osanen

burn fully       palaa täydellisesti

igniting           syttyminen

actual            tosiallinen

mixture          seos

explosive       räjähtävä

container       säiliö

calm              rauhallinen

lazily              laiskasti

surface          pinta

faster             nopeammin

two things     kaksi asiaa

can be done  voidaan tehdä

destroy          tuhota

would destroy                     voisi tuhota

take place     tapahtua

closed container                 suljettu säiliö

control           säädellä

rate of burning                    palamisnopeus

Polttomoottorit käyttävät polttoaineenaan edellisen mukaan kolmea ainetta, bensiiniä, nestekaasua ja dieselöljyä. Kaikille näille on yhteistä, että ne syttyvät ja palavat täydellisesti hyvin rajoitetussa seossuhteessa ilmaan.

Bensiinin tunnemme erittäin tulenarkana, nopeasti palavana ja vaarallisena aineena. Palavana  aineena se on ominaisuuksiltaan monta muuta ehkä huonostikin syttyvää ainetta turvallisempi. Se palaa vain, kun sillä on käytettävissä tarkkaan rajoitettu palavan aineen määrään suhteutettu määrä ilmaa käytettävissä.

Yksi kolmeentoista—1:13 on tässä palamisessa seossuhde, jolloin palaminen on polttomoottorissa parhaimmillaan. Jos yksi kilogramma bensiiniä saa palamiseen 13 kilogrammaa ilmaa, on sillä mahdollisuus lähes täydelliseen palamiseen. Yksi kuutiometri normaali-ilmanpaineista ilmaa on 1,29 kg eli seossuhde 1:13 on likimain sellainen, että yhdelle kg:lle bensiiniä annetaan 10 kuutiometriä ilmaa.

Jos suhde poikkeaa tästä suuntaan tai toiseen yli kahdella, ei palamista enää juuri tapahdu. Näissä seossuhteissa—alle 10 ja yli 16 bensiini ei enää olekaan tulenarkaa, se ei enää palakaan normaalioloissa.