SILNIK SPALINOWY TŁOKOWY
Silnik cieplny o spalaniu wewn., w którym ruch tłoka
jest wywołany ciśnieniem spalin powstających przez spalanie mieszanki
palnej (paliwowo-powietrznej) wewnątrz cylindra silnika; powszechnie są
stosowane silniki spalinowe tłokowe o posuwisto-zwrotnym ruchu tłoka
(suwowe), zw. krócej silnikami spalinowymi tłokowymi, znacznie rzadziej o
tłoku obracającym się. W silnikach suwowych tłok uszczelniony
pierścieniami tłokowymi zamyka cylinder silnika; posuwisto-zwrotny ruch
tłoka jest zmieniany przez mechanizm korbowy na ruch obrotowy wału
korbowego; dopływ mieszanki (lub powietrza) do cylindrów silnika oraz
usuwanie z nich spalin reguluje mechanizm rozrządu . W silnikach
spalinowych tłokowych czterosuwowych (czterosuwach) obieg pracy odbywa
się w 4 kolejnych suwach tłoka, co odpowiada 2 obrotom wału korbowego; w
silnikach dwusuwowych (dwusuwach) obieg pracy odbywa się w 2 kolejnych
suwach tłoka, co odpowiada 1 obrotowi wału korbowego; silniki dwusuwowe w
porównaniu z czterosuwowymi mają mniej skomplikowaną konstrukcję, są
łatwiejsze do obsługi i naprawy, tańsze, ale ich wadami są na ogół
większe zużycie paliwa i zanieczyszczanie powietrza.
Silniki dwusuwowe pozwalają uzyskać wyższą moc i moment obrotowy w
stosunku do silników czterosuwowych o tej samej pojemności skokowej;
najnowsze generacje silników dwusuwowych odznaczają się także niską
toksycznością spalin; w nowocz. silnikach tłokowych dwusuwowych stosuje
się m.in. szczelinowe zawory jednokierunkowe w kanałach wlotowych i
zawory obrotowe w wylotowych, automatyczne smarowanie i sterowanie
zasilaniem oraz dopalacze katalityczne. Powstaje nowa generacja silników
dwusuwowych o bezpośrednim wtrysku paliwa (wspomaganym pneumatycznie)
do cylindra, co umożliwia usunięcie większości wad silników dwusuwowych
konwencjonalnych.
Zależnie od sposobu zapłonu mieszanki rozróżnia się silniki o zapłonie
iskrowym (tzw. niskoprężne; zapłon następuje od iskry elektr. między
elektrodami świecy zapłonowej) i silniki o zapłonie samoczynnym (zw. też
silnikami wysokoprężnymi lub silnikami Diesla), w których zapłon
wtryśniętego paliwa (oleju napędowego) następuje wskutek silnego
podwyższenia temperatury powietrza zawartego w cylindrze w wyniku jego
sprężenia. Wśród silników spalinowych tłokowych o zapłonie samoczynnym
rozróżnia się silniki z wtryskiem bezpośrednim, z komorą wstępną, z
komorą wirową, z zasobnikami powietrza. Silniki o zapłonie samoczynnym
charakteryzują się dużą sprawnością, małym zużyciem paliwa i nie
wymagają elektr. instalacji zapłonowej, mają natomiast bardziej
skomplikowaną konstrukcję od silników o zapłonie iskrowym. Silniki o
zapłonie samoczynnym są stosowane jako silniki kol., okrętowe i przem.
oraz w samochodach (gł. ciężarowych) i ciągnikach, natomiast silniki z
zapłonem iskrowym gł. w motocyklach i samochodach osobowych. Silniki
spalinowe tłokowe klasyfikuje się także ze względu na:
a) sposób tworzenia mieszanki paliwowo-powietrznej; silniki z tworzeniem mieszanki zewn., czyli gaźnikowe ( gaźnik ) lub wtryskowe (wtrysk paliwa do przewodu dolotowego) bądź wewn. (wtrysk bezpośrednio do cylindra);
b) rodzaj paliwa: na paliwo ciekłe (benzynowe, na olej napędowy, na paliwo ciężkie), gazowe, dwu- i wielopaliwowe;
c) liczbę i układ cylindrów (rzędowe, widlaste, przeciwsobne);
d) zastosowanie: samochodowe, przemysłowe, lotnicze.
Szczególną odmianę silników spalinowy tłokowych stanowią silniki o tłoku obracającym się, czyli silniki spalinowe rotacyjne; w tych silnikach tłok wykonuje ruch obrotowy, poruszając się pod wpływem zmiennych nacisków czynnika roboczego. Spośród wielu proponowanych rozwiązań pierwszym udanym był silnik wykonany 1960 przez F. Wankla (silnik Wankla); ma on mniejszą od silnika klas. masę, mniejsze wymiary i prostszą budowę, ale jednocześnie gorszą sprawność (z powodu niekorzystnego kształtu komory) i mniejszą trwałość (szybkie zużycie uszczelek). Pierwszym silnikiem spalinowym tłokowym, który znalazł szersze zastosowanie, był dwusuwowy silnik gazowy o działaniu dwustronnym oraz zapłonie iskrowym, opatentowany 1860 przez E. Lenoira; silnikiem spalinowym tłokowym działającym niezawodnie i ekonomicznie był czterosuwowy silnik gazowy, zbud. 1876 (ulepszony 1878) przez N.A. Otto i E. Langena. Pierwszy silnik spalinowy tłokowy benzynowy (dwusuwowy) skonstruował 1878 79 C. Benz; silnik spalinowy tłokowy o zapłonie samoczynnym wynalazł i opatentował 1893 R. Diesel (produkcję rozpoczęto 1897). Obecnie do sterowania pracą samochodowych silników spalinowych tłokowych nierzadko stosuje się komputer (ECU Engine Control Unit), który określa m.in. optymalny czas zapłonu i wtrysku paliwa. W silnikach tłokowych spalinowych (zarówno o zapłonie iskrowym jak i samoczynnym) niekiedy stosuje się doładowanie.
a) sposób tworzenia mieszanki paliwowo-powietrznej; silniki z tworzeniem mieszanki zewn., czyli gaźnikowe ( gaźnik ) lub wtryskowe (wtrysk paliwa do przewodu dolotowego) bądź wewn. (wtrysk bezpośrednio do cylindra);
b) rodzaj paliwa: na paliwo ciekłe (benzynowe, na olej napędowy, na paliwo ciężkie), gazowe, dwu- i wielopaliwowe;
c) liczbę i układ cylindrów (rzędowe, widlaste, przeciwsobne);
d) zastosowanie: samochodowe, przemysłowe, lotnicze.
Szczególną odmianę silników spalinowy tłokowych stanowią silniki o tłoku obracającym się, czyli silniki spalinowe rotacyjne; w tych silnikach tłok wykonuje ruch obrotowy, poruszając się pod wpływem zmiennych nacisków czynnika roboczego. Spośród wielu proponowanych rozwiązań pierwszym udanym był silnik wykonany 1960 przez F. Wankla (silnik Wankla); ma on mniejszą od silnika klas. masę, mniejsze wymiary i prostszą budowę, ale jednocześnie gorszą sprawność (z powodu niekorzystnego kształtu komory) i mniejszą trwałość (szybkie zużycie uszczelek). Pierwszym silnikiem spalinowym tłokowym, który znalazł szersze zastosowanie, był dwusuwowy silnik gazowy o działaniu dwustronnym oraz zapłonie iskrowym, opatentowany 1860 przez E. Lenoira; silnikiem spalinowym tłokowym działającym niezawodnie i ekonomicznie był czterosuwowy silnik gazowy, zbud. 1876 (ulepszony 1878) przez N.A. Otto i E. Langena. Pierwszy silnik spalinowy tłokowy benzynowy (dwusuwowy) skonstruował 1878 79 C. Benz; silnik spalinowy tłokowy o zapłonie samoczynnym wynalazł i opatentował 1893 R. Diesel (produkcję rozpoczęto 1897). Obecnie do sterowania pracą samochodowych silników spalinowych tłokowych nierzadko stosuje się komputer (ECU Engine Control Unit), który określa m.in. optymalny czas zapłonu i wtrysku paliwa. W silnikach tłokowych spalinowych (zarówno o zapłonie iskrowym jak i samoczynnym) niekiedy stosuje się doładowanie.
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz