Urządzenie silnika spalinowego - wideo, schematy, zdjęcia

Silnik spalinowy to jeden z tych wynalazków, które radykalnie zmieniły nasze życie – ludzie potrafili przesiąść się z zaprzęgów konnych do szybkich i mocnych samochodów.

Pierwsze silniki spalinowe miały małą moc, a sprawność nie sięgała nawet dziesięciu procent, ale niestrudzeni wynalazcy - Lenoir, Otto, Daimler, Maybach, Diesel, Benz i wielu innych - wnieśli coś nowego, dzięki czemu nazwiska wielu są uwiecznione w nazwach znanych firm samochodowych.

Silniki spalinowe przeszły długą drogę rozwoju od zadymionych i często psujących się silników prymitywnych do ultranowoczesnych silników biturbo, ale zasada ich działania pozostaje taka sama - ciepło spalania paliwa zamieniane jest na energię mechaniczną.

Nazwy „silnik spalinowy” używa się, ponieważ paliwo pali się w środku silnika, a nie na zewnątrz, jak w silnikach spalinowych zewnętrznych – turbinach parowych i silnikach parowych.

Dzięki temu silniki spalinowe otrzymały wiele pozytywnych cech:

• stały się znacznie lżejsze i bardziej ekonomiczne;
• możliwe stało się pozbycie się dodatkowych jednostek przekazujących energię spalania paliwa lub pary do pracujących części silnika;
• paliwo do silników spalinowych ma określone parametry i pozwala na uzyskanie znacznie większej ilości energii, którą można zamienić na użyteczną pracę.

Urządzenie ICE

Niezależnie od tego, na jakim paliwie pracuje silnik - benzynie, oleju napędowym, propan-butanie czy eko-paliwie na bazie olejów roślinnych - głównym elementem aktywnym jest tłok, który znajduje się wewnątrz cylindra. Tłok wygląda jak odwrócona metalowa szklanka (bardziej odpowiednie jest porównanie ze szklanką do whisky - z płaskim, grubym dnem i prostymi ściankami), a cylinder wygląda jak mały kawałek rurki, w którą wchodzi tłok.

W górnej płaskiej części tłoka znajduje się komora spalania - okrągłe wgłębienie, do którego wchodzi mieszanka paliwowo-powietrzna i wybucha tutaj, wprawiając tłok w ruch. Ruch ten jest przenoszony na wał korbowy za pomocą korbowodów. Górna część korbowodów jest przymocowana do tłoka za pomocą sworznia tłokowego, który jest wkładany w dwa otwory po bokach tłoka, a dolna część jest przymocowana do czopu korbowodu wału korbowego.

Pierwsze silniki spalinowe miały tylko jeden tłok, ale to wystarczyło do rozwinięcia mocy kilkudziesięciu koni mechanicznych.

Obecnie stosuje się również silniki jednotłokowe, np. silniki rozruchowe do ciągników, które pełnią funkcję rozrusznika. Jednak najczęściej spotykane są silniki 2, 3, 4, 6 i 8-cylindrowe, chociaż dostępne są silniki z 16 lub więcej cylindrami.

Tłoki i cylindry znajdują się w bloku cylindrów. Ze sposobu usytuowania cylindrów względem siebie i innych elementów silnika wyróżnia się kilka rodzajów silników spalinowych:

• w linii - cylindry są ułożone w jednym rzędzie;
• W kształcie litery V - cylindry są umieszczone naprzeciw siebie pod kątem, w przekroju przypominają literę „V”;
• W kształcie litery U - dwa połączone ze sobą silniki rzędowe;
• W kształcie litery X - silniki spalinowe z podwójnymi blokami w kształcie litery V;
• bokser - kąt między blokami cylindrów wynosi 180 stopni;
• 12-cylindrowy w kształcie litery W - trzy lub cztery rzędy cylindrów zainstalowanych w kształcie litery „W”;
• silniki gwiazdowe – stosowane w lotnictwie, tłoki umieszczone są w promieniowych belkach wokół wału korbowego.

Ważnym elementem silnika jest wał korbowy, na który przekazywany jest ruch posuwisto-zwrotny tłoka, wał korbowy zamienia go w ruch obrotowy.

Gdy prędkość obrotowa silnika jest wyświetlana na obrotomierzu, jest to dokładnie liczba obrotów wału korbowego na minutę, to znaczy obraca się on z prędkością 2000 obr./min nawet przy najniższych prędkościach. Z jednej strony wał korbowy jest połączony z kołem zamachowym, z którego obrót jest podawany przez sprzęgło do skrzyni biegów, z drugiej strony koło pasowe wału korbowego jest połączone z generatorem i mechanizmem dystrybucji gazu poprzez napęd pasowy. W bardziej nowoczesnych samochodach koło pasowe wału korbowego jest również połączone z kołami pasowymi klimatyzacji i wspomagania kierownicy.

Paliwo jest dostarczane do silnika przez gaźnik lub wtryskiwacz. Silniki spalinowe z gaźnikiem stają się już przestarzałe z powodu niedoskonałości konstrukcyjnych. W takich silnikach spalinowych następuje ciągły przepływ benzyny przez gaźnik, następnie paliwo jest mieszane w kolektorze dolotowym i podawane do komór spalania tłoków, gdzie ulega detonacji pod wpływem iskry zapłonowej.

W silnikach z wtryskiem bezpośrednim paliwo jest mieszane z powietrzem w bloku cylindrów, gdzie iskra jest dostarczana ze świecy zapłonowej.

Za skoordynowaną pracę układu zaworów odpowiada mechanizm dystrybucji gazu. Zawory dolotowe zapewniają terminowy przepływ mieszanki paliwowo-powietrznej, a zawory wydechowe odpowiadają za usuwanie produktów spalania. Jak pisaliśmy wcześniej, taki układ stosowany jest w silnikach czterosuwowych, natomiast w silnikach dwusuwowych nie ma potrzeby stosowania zaworów.

Ten film pokazuje, jak działa silnik spalinowy, jakie funkcje spełnia i jak to robi.

Urządzenie z czterosuwowym silnikiem spalinowym

Ładowanie ...