Το μάθημα "Μηχανές Εσωτερικής Καύσης Ι και Εργαστήριο", διδάσκεται στο 4ο εξάμηνο ως υποχρεωτικό μάθημα κορμού. Αποτελείται από δύο μεγάλες ενότητες, τις εμβολοφόρες Μ.Ε.Κ. και τους (βιομηχανικούς) Αεριοστροβίλους. Η έμφαση δίνεται στις αρχές λειτουργίας των Μ.Ε.Κ. καθώς και σε θέματα θερμοδυναμικής και αρχών υπολογισμού τους.
Σκοπός του μαθήματος είναι η πρώτη επαφή και εξοικείωση των φοιτητών με τις γενικές αρχές λειτουργίας, ιδιαιτερότητες, πλεονεκτήματα, εφαρμογές και βασικές σχέσεις υπολογισμού εμβολοφόρων κινητήρων και βιομηχανικών αεριοστροβίλων.
Ουσιαστικό προαπαιτούμενο αποτελεί το μάθημα Θερμοδυναμική Ι.
Α. Εμβολοφόροι κινητήρες:
- κινηματικός μηχανισμός,
- 2-Χ και 4-Χ λειτουργία,
- κινητήρας Otto (περιγραφή λειτουργίας-καύσης, αριθμός οκτανίου, κρουστική καύση, θάλαμοι καύσης, ρύθμιση ισχύος, προετοιμασία καυσίμου μίγματος (εξαεριωτές, ηλεκτρονικά συστήματα έγχυσης), κινητήρας Otto άμεσης έγχυσης),
- κινητήρας Diesel (περιγραφή λειτουργίας-καύσης, αριθμός κετανίου, καθυστέρηση ανάφλεξης, θάλαμοι καύσης, ρύθμιση ισχύος, μηχανικά και ηλεκτρονικά συστήματα έγχυσης καυσίμου, κινητήρας Diesel έμμεσης έγχυσης),
- περιστροφικός κινητήρας (Wankel),
- υποσυστήματα (ψύξη, λίπανση, κίνηση βαλβίδων, εκκίνηση),
- διατάξεις κυλίνδρων,
- υπερπλήρωση,
- συνδυασμένες εγκαταστάσεις - εφαρμογές,
- αρχές θεωρίας καύσης (στοιχειομετρία, λόγος ισοδυναμίας αέρα-καυσίμου κλπ),
- θεωρητικός κύκλος εμβολοφόρων Μ.Ε.Κ.,
- πραγματικός κύκλος εμβολοφόρων Μ.Ε.Κ. (επίδραση βαθμού συμπίεσης, βαθμός πλήρωσης, βαθμός παγίδευσης, έργο, ισχύς, τριβές, στρεπτική ροπή, βαθμός απόδοσης, ειδική κατανάλωση καυσίμου, μέση πραγματική πίεση, μηχανικός βαθμός απόδοσης, ενεργειακός ισολογισμός),
- βασικές αρχές ρύπανσης και αντιρύπανσης.
Β. Αεριοστρόβιλοι:
- γενική μορφή Α/Σ εγκατάστασης,
- συμπιεστής, στρόβιλος, θάλαμος καύσης,
- Α/Σ με στρόβιλο ισχύος,
- ανακομιστής θερμότητας,
- ανάψυξη-αναθέρμανση,
- κλειστός κύκλος,
- υποσυστήματα,
- εφαρμογές,
- συνδυασμένες εγκαταστάσεις,
- αεροπορικοί στροβιλο-αντιδραστήρες (συνοπτικά),
- αρχές καύσης, ρύπανση και αντιρύπανση Α/Σ
- θεωρητικός κύκλος,
πραγματικός κύκλος (ισοζύγιο ισχύος, θερμικό ισοζύγιο θαλάμου καύσης-εναλλακτών, ισχύς, βαθμός απόδοσης, ειδική κατανάλωση καυσίμου, ενεργειακός ισολογισμός).