Silnik spalinowy - silnik cieplny o spalaniu wewnętrznym, w
którym energia cieplna
pochodząca ze spalanego wewnątrz silnika paliwa zamieniana jest w
energię mechaniczną.
Klasyfikacja silników spalinowych
Ze względu na sposób zapłonu, który także decyduje o rodzaju
użytego paliwa silniki spalinowe dzielą się na:
- silniki o zapłonie iskrowym znane
także jako silniki benzynoweSilnik o zapłonie iskrowym jest silnikiem cieplnym spalinowym o spalaniu wewnętrznym, w którym spalanie inicjowane jest iskrą powstającą pomiędzy elektrodami świecy zapłonowej....
[click for more] (dawniej zwane silnikami
gaźnikowymi)
- silniki o zapłonie samoczynnym
znane także jako silniki wysokoprężne, lub silniki DieslaSilnik wysokoprężny - silnik cieplny spalinowy o spalaniu wewnętrznym, w którym spalanie inicjowane jest po przekroczeniu krytycznego ciśnienia a jednocześnie temperatury zapłonu wzrastającej wraz z ciśnieniem, przy której następuje samozapłon paliwa. W powszechnie stosowanych silnikach zapłon następuje w momencie wtryśnięcia paliwa do komory spalania, w której znajduje się powietrze rozgrzane w wyniku adiabatycznego sprężania. Paliwem spalanym w silniku wysokoprężnym jest zwykle olej ...
[click for more]
- silniki
gazoweSilnik gazowy jest silnikiem cieplnym spalinowym o spalaniu wewnętrznym, w którym paliwem jest gaz najczęściej płynny propan....
[click for more]
- silniki żarowe
Ze względu na rodzaj ruchu organu roboczego silniki spalinowe
dzielą się na:
- silniki z tłokiem
posuwisto-zwrotnym (w tym silnik rotacyjnySilnik rotacyjny to rodzaj silnika spalinowego o zapłonie iskrowym, w którym obraca się kadłub silnika z cylindrami, a wał korbowy jest nieruchomy i stanowi element mocowania silnika do konstrukcji samolotu. Najczęściej budowane były w układzie silnika gwiazdowego, rzadziej podwójnej gwiazdy, sporadycznie w układzie przeciwbieżnym. Przede wszystkim silniki rotacyjne stosowane były jako silnki lotnicze, gdzie kadłub silnika był połączony ze śmigłem. Jest to odwrócenie zasady mocowania typ...
[click for more])
- silniki z tłokiem obrotowym
(silnik
WanklaSilnik z tłokiem obrotowym jest silnikiem spalinowym, w którym tłok obraca się wewnątrz cylindra. Zmianę objętości roboczej uzyskuje przez: mimośrodowe umieszczenie najczęściej trójkątnego tłoka w eliptycznym cylindrze np. w silniku Wankla zastosowanie kilku tłoków o nierównomiernej prędkości albo zazębiających się np. w silniku Woźniaka Powstało wiele koncepcji i konstrukcji, ale jedyną produkowaną i najbardziej znaną konstrukcją jest silnik Wankla. W tym silniku tłok w kształ...
[click for more], silnik Woźniaka)
Ze względu na układ cylindrów silniki spalinowe dzielą się
na:
- silniki rzędowe
- silniki o przeciwległych
cylindrach (silniki przeciwbieżne - silnik bokserSilnik o przeciwległych cylindrach jest to silnik spalinowy dwucylindrowy, w którym cylindry usytuowane są na wspólnej osi. Silniki takie mogą być przeciwbieżne, gdy każdy z tłoków ma swoją komorą spalania lub współbieżne ze wspólną lub rozdzielną komorą spalania. Silniki tego typu znane też pod nazwą "silnik bokser" tradycyjnie stosowane są w motocyklach firmy BMW....
[click for more]),
układ nazywany też przeciwsobnym
- silniki wielorzędowe, w tym silniki widlasteSilnik widlasty (silnik typu V) jest to silnik spalinowy wielocylindrowy, w którym cylindry umieszczone są w dwóch rzędach usytuowanych względem siebie pod kątem. Spotyka się następujące silniki widlaste:...
[click for more] (w układzie V lub
dwurzędowym) oraz silniki w układzie W
(lub trzyrzędowym)
- silniki gwiazdoweSilnik gwiazdowy jest to wielocylindrowy silnik spalinowy, w którym cylindry umieszczone są promieniowo na obwodzie koła, z centralnym wałem korbowym. Silnik gwiazdowy może zawierać od trzech do kilkunastu cylindrów. Kilkunastocylindrowe silniki gwiazdowe budowane są w układzie podwójnej gwiazdy....
[click for more]
Ze względu na ilość suwów w cyklu roboczym silniki spalinowe
dzielą się na:
- silniki dwusuwoweSilnik dwusuwowy jest to silnik spalinowy, w którym cztery fazy pracy (ssanie, sprężanie, praca i wydech) wykonywane są w ciągu dwóch suwów (od górnego do dolnego skrajnego położenia) tłoka. Suw sprężania - w pierwszej fazie suwu sprężania następuje "przepłukanie" przestrzeni roboczej silnika (1). Wtedy to spaliny powstałe w poprzednim cyklu pracy są wytłaczane przez kanał wydechowy (2), jednocześnie do przestrzeni roboczej przez kanał międzykomorowy (3) napływa mieszanka paliwowa z...
[click for more]
- silniki czterosuwoweSilnik czterosuwowy jest to silnik spalinowy, którego tłok wykonuje cztery ruchy posowiste w jednym cyklu roboczym. Suw ssania - tłok (1) przesuwa się w dół z górnego do dolnego skrajnego położenia. W tym czasie zawór ssawny (2) jest otwarty co pozwala na zassanie powietrza lub mieszanki paliwo-powietrznej. Suw sprężania - tłok przesuwa się w górę, do górnego skrajnego położenia. powietrze lub mieszanka paliwo-powietrzna zostaje sprężana do wymaganego ciśnienia. Oba zawory ssawny (2) i...
[click for more]
- silniki pieciosuwowe
Zobacz też: Silnik Stirlinga
Parametry pracy i charakterystyki silników spalinowych
Do ważnych parametrów konstrukcyjnych silnika spalinowego
wpływających zasadniczo na charakterystyki silnika są:
1. Średnia prędkość
tłoka - decyduje o szybkobieżności silnika.
| Rodzaj silnika |
Średnia prędkość tłoka
m/s |
| silnik o zapłonie iskrowym |
14 - 18
|
| silnik o zapłonie samoczynnym |
9 - 14
|
| silnik ciągników i maszyn roboczych |
8 - 10
|
2. Współczynnik kształtu cylindra. Wyraża się jako
stosunek skoku tłoka do średnicy cylindra. Decyduje prędkości tłoka
i ilości zaworów jakie można umieścić w jednym cylindrze.
| Rodzaj silnika |
Wskaźnik kształtu cylindra |
| silnik o zapłonie iskrowym |
0.6 - 1.1
|
| silnik o zapłonie samoczynnym |
0.9 - 1.4
|
3. Stopień sprężania. Jest to
najistotniejszy parametr konstrukcyjny silnika. Wyraża się jako
stosunek objętości komory roboczej w najwyższym i najniższym
skrajnym położeniu tłoka. Im większy stopień sprężania tym wyższa
wydajność energetyczna silnika.
| Rodzaj silnika |
Stopień sprężania |
| silnik o zapłonie iskrowym |
7.5 - 10
|
| silnik z doładowaniem |
14 - 18
|
| silnik o zapłonie samoczynnym |
18 - 14
|
do najważniejszych parametrów pracy silnika spalinowego
należą:
1. Moc użyteczna (efektywna) - mocMoc jest wielkością fizyczną określającą ilość pracy wykonaną w jednostce czasu przez układ fizyczny. Jednostką mocy w układzie SI jest wat (W). Inne pozaukładowe jednostki mocy: erg na sekundę, kilogramometr na sekundę, koń mechaniczny (KM), koń parowy (HP).... [click for more] mierzona na wale napędowym. Różne normy różnie specyfikują warunki
pomiaru mocy użytecznej. Jej wielkości mogą się znacznie różnić w
zależności od normy użytej.
2. Moc nominalna (znamionowa) - moc podawana przez wytwórcę silnika.
3. Moc trwała - największą moc z jaką silnik może
bezpiecznie pracować przez nieograniczony okres czasu.
4. Moc krótkotrwała - maksymalna moc jaką silnik może
wygenerować w ustalonym przez normę okresie czasu (np. jedna
godzina) bez niebezpieczeństwa przegrzania.
5. Prędkość obrotowa wału (obroty) - wielkość to podawana
w cyklach na minutę podaje zakres bezpiecznej pracy silnika od
obrotów minimalnych poniżej, których silnik ulega zadławieniu, do
maksymalnych powyżej których następuje niebezpieczeństwo awarii
silnika. Obroty nominalne, to te, przy których mierzona jest moc
nominalna silnika.
6. Jednostkowe zużycie
paliwa - specyfikuje wagową lub objętościową ilość paliwa
potrzebną do wykonania określonej pracy na
przykład 1 kJ.
7. Natężenie zużycia paliwa - objętościowe lub wagowe
zużycie paliwa w jednostce czasu w silniku pracującym przy
parametrach nominalnych (moc nominalna, obrotu nominalne).
8. Natężenie wydzielania spalin - objętościowa lub wagowa
emisja gazów spalinowych w jednostce czasu w silniku pracującym
przy parametrach nominalnych (moc nominalna, obrotu nominalne).
Emisja spalin jest
klasyfikowana ze względu na udział w nich różnych składników.
9. Minimalne jednostkowe zużycie paliwa - określa ilość
objętościową lub wagową ilość paliwa zużytą dla wykonania pracy
przy parametrach nominalnych w jednostce czasu.
10. Średnie ciśnienie
robocze - uśrednione ciśnienie w komorze roboczej podczas
spalania mieszanki paliwowej.
11. Sprawność nominalna - sprawność
energetyczna silnika pracującego przy nominalnych parametrach
pracy.
12. Maksymalny moment obrotowy - maksymalny moment obrotowy na wale silnika.
Wybrane parametry pracy dla różnych
silników
| Rodzaj silnika |
Średnica cylindra
mm |
Liczba cylindrów |
Moc nominalna
KW |
Obroty
obr/min |
Średnie ciśnienie użyteczne
MPa |
Minimalne jednostkowe zużycie paliwa
g/(KW*h) |
| samochodów osobowych |
60 - 100
|
2 - 8
|
20 - 260
|
4500 - 7000
|
0.6 - 1.0
|
290 - 330
|
| samochodów ciężarowych |
80 - 130
|
6 - 12
|
50 - 350
|
2200 - 3500
|
0.6 - 0.8
|
240 - 260
|
| maszyn roboczych |
80 - 150
|
2 - 12
|
10 - 500
|
1800 - 2800
|
0.6 - 0.8
|
230 - 250
|
| kolejowe |
150 - 300
|
8 - 16
|
1000 - 4000
|
600 - 1500
|
0.6 - 0.8
|
210 - 240
|
| okrętowe |
250 - 1000
|
6 - 16
|
1000 - 30000
|
85 - 350
|
1.2 - 1.6
|
200 - 225
|
|

|
Charakterystyki silnika spalinowego są graficznym
przedstawieniem zależności niektórych parametrów pracy silnika w
zależności od prędkości obrotowej wału w całym zakresie pracy
silnika.
Wykres przedstawia typowe charakterystyki (w zależności od
obrotów)silnika spalinowego i obejmuje:
- Moment obrotowy Mo
- Moc użyteczna Ne
- Godzinowe zużycie paliwa Ge
- Jednostkowe zużycie paliwa ge
|
Układy wspomagające pracę silnika spalinowego: chłodzenia, doładowania, rozruchowy, rozrządu, smarowania, wtryskowy, wydechowy, zapłonowy, zasilający
|