Silnik spalinowy
Z Wikipedii
Silnik spalinowy - silnik wykorzystujący sprężanie i rozprężanie czynnika termodynamicznego (gazu) do wytworzenia momentu obrotowego lub siły. Sprężany jest gaz "zimny" a rozprężany - "gorący". Do sprężenia gazu zimnego zużywana jest mniejsza ilość energii mechanicznej, niż uzyskuje się z rozprężania. Energia uzyskana z rozprężania zużywana jest do sprężania gazu i do napędu dowolnej maszyny. Gorący gaz uzyskuje się w wyniku spalenia paliwa - stąd nazwa - silnik spalinowy.
Spis treści |
[edytuj] Zasada działania:
Czynnik "zimny", często powietrze zassane z otoczenia, jest sprężane, a w wyniku sprężania rośnie jego ciśnienie i temperatura. Sprężony gaz ogrzewany jest poprzez spalanie paliwa do stosunkowo wysokiej temperatury. "Gorący" gaz rozprężany jest w cylindrze z ruchomym tłokiem lub/i turbinie. Uzyskana z rozprężania gorącego gazu energia mechaniczna wystarcza na pokrycie zapotrzebowania energii do sprężenia gazu "zimnego" i do napędu dowolnej maszyny.
Sprężanie i rozprężanie gazu może odbywać się zarówno w maszynach przepływowych jak i tłokowych. Jeśli wykorzystujemy maszyny przepływowe mamy do czynienia z silnikiem turbinowym, składającym się z osobnych elementów: sprężarki, komory spalania i turbiny. Jeśli silnikiem naszym jest maszyna tłokowa, to proces sprężania, spalania paliwa i rozprężania gorącego czynnika odbywa się cyklicznie w jednej przestrzeni ograniczonej tłokiem, głowicą i ściankami cylindra (silnik tłokowy).
[edytuj] Rodzaje silników spalinowych:
Istnieje kilka podziałów silników spalinowych, według różnych kryteriów. Poszczególne konkretne silniki zazwyczaj daje się sklasyfikować w kilku z tak powstałych klasyfikacji.
Ze względu na sposób spalania można wyróżnić silniki spalinowe spalania otwartego i zamkniętego. Silniki spalania otwartego nie uszczelniają przestrzeni, w której następuje reakcja spalania. Silniki spalania zamkniętego przeprowadzają reakcję spalania w szczelnej komorze.
Ze względu na ciśnienie w kolektorze ssącym silnika można wyróżnić:
- silniki wolnossące (nie doładowane)
- silniki doładowane, które ze względu na ciśnienie w kolektorze ssącym dzieli się na:
Ze względu na czynnik roboczy można wyróżnić silniki spalinowe tłokowe, turbinowe oraz reakcyjne.
Najczęściej spotykane konfiguracje:
- silnik spalinowy tłokowy o ruchu posuwisto-zwrotnym tłoka, najczęściej spotykana jednostka napędowa samochodów, jako napęd główny i pomocniczy siłowni okrętowych a nawet jako napęd generatorów awaryjnych w elektrowniach atomowych. Moce największych spalinowych silników okrętowych sięgają 80 MW a średnice cylindra 1050 mm. Jest to silnik spalania zamkniętego
- silnik spalinowy tłokowy o tłoku rotacyjnym, zwany też silnikiem Wankla, spotykany rzadko w motoryzacji, jest to silnik spalania zamkniętego
- silnik Stirlinga o chemicznym źródle ciepła (silnik tego typu może też korzystać z innych źródeł ciepła, niż spalanie), jest to silnik spalania otwartego
- silnik turbowałowy - jest to silnik turbinowy, z którego moc mechaniczna odbierana jest z wału wirnika turbiny, używany głównie w lotnictwie (silniki turbośmigłowe, śmigłowcowe), w energetyce (siłownia gazowa, układ gazowo-parowy), do napędu śrub okrętowych, sporadycznie w kolejnictwie, jeszcze rzadziej w motoryzacji
- silnik odrzutowy - jest to silnik reakcyjny, spalania otwartego, używany głównie w lotnictwie
[edytuj] Wielkości charakteryzujące silniki spalinowe
- Pojemność skokowa (dla silników tłokowych) - Zsumowana różnica pomiędzy maksymalną a minimalną objętością każdego z cylindrów w silniku spalinowym wyrażana w centymetrach sześciennych = cm3, ccm.
- Stopień sprężania (dla silników tłokowych) - Stosunek przestrzeni nad tłokiem w końcowej fazie ssania do przestrzeni nad tłokiem w końcowej fazie sprężania.
Stopień sprężania obliczamy ze wzoru 
, gdzie Vc to objętość nad tłokiem po suwie ssania, a Vk to objętość nad tłokiem po suwie sprężania.
- Prędkość obrotowa - Wielkość określająca ilość obrotów wału korbowego na minutę. wyrażana w [
]. - Maksymalny moment obrotowy - Maksymalny moment obrotowy przekazywany z wału silnika do układu napędowego.
- Moc silnika - Stosunek wykonywanej pracy do czasu jej wykonania.
Jednostki mocy:
- Objętościowy wskaźnik mocy (dla silników tłokowych) - Stosunek mocy silnika do objętości wszystkich cylindrów w końcowej fazie suwu ssania.
![Pr = \frac{P}{Vss} [\frac{kW}{dm^3}]](http://upload.wikimedia.org/math/9/2/8/92817806c2c19fdd3d6777b4f77c484e.png)
- Jednostkowa moc wewnętrzna (dla silników turbinowych) - Stosunek mocy wewnętrznej silnika turbowałowego do strumienia masy czynnika na wlocie do silnika:
, gdzie N_i - moc wewnętrzna turbiny [W], G_0 - strumień masy czynnika na wlocie do układu samochodu
[edytuj] Linki zewnętrzne
Schemat konstrukcji i działania silnika spalinowego
| USG pomaga przewidzieć zawał |
|
Badania ultrasonograficzne mogą pomóc w zidentyfikowaniu osób szczególnie zagrożonych zawałem serca i innymi chorobami układu sercowo-naczyniowego - informuje pismo "Radiology".
|
| Odkryto głowę kolosalnego posągu cesarzowej |
|
Archeolodzy odkryli w południowo-zachodniej Turcji głowę wielkiego marmurowego posągu, przedstawiającego postać Faustyny Starszej, żony rzymskiego cesarza Antoninusa Piusa - donosi serwis internetowy BBC News.
|
| Krew menstruacyjna może leczyć miażdżycę |
|
Komórki pozyskiwane z krwi menstruacyjnej mogą być wykorzystane do leczenia zaawansowanej miażdżycy tętnic obwodowych - informuje serwis "EurekAlert".
|
| Kolor tłuszczu ma znaczenie |
|
Tłuszcz jest bliżej związany z tkanką mięśniową niż nam się wydaje - przekonują w swoich pracach opublikowanych na łamach pisma "Nature" dwie grupy naukowców z USA. Badacze odkryli czynniki regulujące powstawanie tkanki tłuszczowej, a ich prace mogą pomóc w opracowaniu terapii do walki z otyłością.
|
| Bakterie zdolne do altruistycznego samobójstwa |
|
Niektóre bakterie salmonelli, aby ułatwić swoim towarzyszkom zakażenie jakiegoś organizmu, zdolne są do poświęcenia życia - podało brytyjskie czasopismo "Nature".
|