1.
Narysować w układzie p-v obieg Otto. Zaznaczyć kierunek i nazwać przemiany w obiegu.
Przemiany politropowe:
1-2 – izentropa (adiabata odwracalna) sprężania
2-3 – izochora doprowadzania ciepła
3-4 – izentropa rozprężania
4-1 – izochoryczne odprowadzanie ciepła
2.
Napisać dla jakich silników obieg Otto jest obiegiem porównawczym.
Obieg Otto jest obiegiem porównawczym dla silników o zapłonie iskrowym, spalających
mieszaninę paliwowo-powietrzną, doprowadzanie ciepła odbywa się relatywnie szybko.
3.
W jakich jednostkach wyrażamy ciepło właściwe.
Jednostką ciepła właściwego jest
ቂ
ቃ.
4.
Narysować i krótko opisać suw ssania w silniku 4 suwowym.
Zawór ssący – otwarty
Zawór wydechowy – zamknięty
GMP – górne martwe położenie tłoka
DMP – dolne martwe położenie tłoka
Tłok porusza się od GMP do DMP, w cylindrze powstaje
podciśnienie i zasysana jest mieszanka paliwowo
powietrzna (zi) lub powietrze (zs).
5.
Podać i opisać dwa wzory na sprawność ogólną silnika spalinowego, tłokowego.
ߟ
=
ொ
ߟ
= ߟ
௧
∗ ߟ
∗ ߟ
6.
Podać i opisać II równanie mocy silnika spalinowego tłokowego.
ܰ
=
2
߬ ∗
ܹ
ௗ
ܮ
∗ ߣ
௦
∗ ߩ
௪
∗ ߣ
∗ ߟ
∗ ߟ
∗ ܸ
௦௦
∗ ݊ [ܹ݇]
ܮ
ቂ
௪
ቃ - teoretyczna masa powietrza potrzebna do spalenia paliwa
ܮ
≅ 14,4
௪
ߣ
௦
[−] - współczynnik nadmiaru powietrza
ߣ
- współczynnik napełnienia cylindra powietrzem
7.
Narysować w układzie p-v obieg Diesla. Zaznaczyć kierunek i nazwać przemiany w obiegu.
1-2 – izentropa (adiabata odwracalna) sprężania
2-3 – izobaryczne doprowadzanie ciepła
3-4 – izentropa rozprężania
4-1 – izochora odprowadzenia ciepła
8.
Napisać dla jakich silników obieg Diesla jest obiegiem porównawczym.
Obieg teoretyczny Diesla jest obiegiem porównawczym dla silników o zapłonie samoczynnym
charakteryzujących się pneumatycznym wtryskiem paliwa. Proces spalania odbywa się
relatywnie wolno. Dotyczy to klasycznych silników Diesla
9.
W jakich jednostkach wyrażamy jednostkowe ciepło?
Jednostką w jakiej wyrażane jest jednostkowe ciepło jest
.
10.
Narysować i krótko opisać suw sprężania w silniku 4 suwowym.
Oba zawory są zamknięte.
Tłok przesuwa się od DMP do GMP, następuje
sprężanie mieszaniny paliwowo powietrznej (zi) lub
powietrza (zs).
Pod koniec suwu sprężania następuje zapłon
mieszaniny od iskry (zi) lub wtrysk i zapłon paliwa (zs).
11.
Napisać co uwzględnia sprawność mechaniczna silnika spalinowego, tłokowego.
Sprawność mechaniczna uwzględnia straty mechaniczne wywołane tarciem w układzie
tłokowo-cylindrowym, tarcie w łożyskach oraz napęd mechanizmów zawieszonych.
ߟ
=
ܮ
ܮ
ܮ
[ܬ] - praca efektywna (użyteczna)
ܮ
[ܬ] - praca indykowana
12.
Podać i opisać I równanie mocy silnika spalinowego tłokowego.
ܰ
=
2
߬
ܸ
௦௦
݊ [ܹ݇]
Gdzie:
߬ - wskaźnik liczby suwów (2 suw ߬ = 2; 4 suw ߬ = 4)
[݇ܲܽ] - średnie ciśnienie efektywne
ܸ
௦௦
[݉
ଷ
] - pojemność skokowa silnika
݊ ቂ
௦
ቃ - prędkość obrotowa silnika
13.
Narysować w układzie p-v obieg Sabathe. Zaznaczyć i nazwać przemiany w obiegu.
1-2 – izentropa (adiabata odwracalna) sprężania
2-3 – izochora doprowadzania ciepła
3-4 – izobara doprowadzania ciepła
4-5 – izentropa (adiabata odwracalna) rozprężania
5-1 – izochora odprowadzania ciepła
14.
Napisać dla jakich silników obieg Sabathe jest obiegiem porównawczym.
Obieg Sabathe jest obiegiem porównawczym dla współczesnych silników wysokoprężnych z
zapłonem samoczynnym i hydraulicznym (mechanicznym) wtryskiem paliwa.
15.
W jakich jednostkach wyrażamy ciśnienie?
Jednostką w jakiej wyrażane jest ciśnienie jest kPa.
16.
Narysować i krótko opisać suw pracy w silniku 4 suwowym.
Oba zawory są zamknięte. Tłok porusza się od GMP
do DMP pod wpływem ciśnienia spalin, wykonuje pracę
użyteczną.
17.
Podać i opisać wzór wiążący sprawność ogólną silnika z godzinowym zużyciem paliwa.
ߟ
=
ܰ
∗ 3600
ܤ
∗ ܹ
ௗ
ܰ
[ܹ݇] - moc efektywna
ܤ
ቂ
ቃ - godzinowe zużycie paliwa przez silnik
ܹ
ௗ
ቂ
ቃ - wartość opałowa dolna paliwa
18.
Co to jest średnie ciśnienie efektywne i jak wpływa na moc silnika?
Średnie ciśnienie efektywne - teoretyczne stałe ciśnienie podczas całego skoku tłoka, które
to ciśnienie wykonuje taką samą pracę jak rzeczywiste ciśnienie zmienne. Niezależnie od
przyjętego obiegu termodynamicznego każdemu położeniu tłoka w cylindrze silnika
spalinowego odpowiada określone ciśnienie zmienne, które zmierzone i wykreślone daje
obszar charakterystyczny dla danego silnika. Zgodnie z pierwszym równaniem mocy silnika
średnie ciśnienie efektywne zwiększa moc silnika spalinowego.
ܰ
=
2
߬
ܸ
௦௦
݊ [ܹ݇]
19.
Narysować w układzie T-s obieg Otto. Zaznaczyć kierunek i nazwać przemiany w obiegu.
Przemiany politropowe:
1-2 – izentropa (adiabata odwracalna) sprężania
2-3 – izochora doprowadzania ciepła
3-4 – izentropa rozprężania
4-1 – izochoryczne odprowadzanie ciepła
20.
Wymienić cztery parametry bezwymiarowe we wzorze na sprawność obiegu Sabathe.
•
Stopień sprężania
ߝ =
భ
మ
=
భ
య
•
Stopień przyrostu ciśnienia
߮ =
య
మ
=
ర
మ
•
Stopień przyrostu objętości
ߩ =
ర
య
=
ర
మ
•
Wykładnik adiabaty (idealna stała gazowa)
߯ =
ೡ
(1,4)
21.
W jakich jednostkach wyrażamy jednostkową pracę obiegu?
Jednostkową pracę obiegu wyrażamy w
.
22.
Narysować i krótko opisać suw wydechu w silniku 4 suwowym.
Zawór wydechowy otwarty, tłok przesuwa się od DMP do GMP
i wytłacza spaliny z cylindra.
23.
Podać i opisać wzór wiążący sprawność ogólną silnika z jednostkowym zużyciem paliwa.
ߟ
=
3600
ܾ
∗ ܹ
ௗ
ܾ
=
ே
ቂ
ௐ∗
ቃ - jednostkowe zużycie paliwa
24.
Co to jest objętość skokowa silnika i jaki wpływ ma na moc silnika?
Objętość skokowa silnika jest sumą objętości pomiędzy górnym martwym pomożeniem tłoka
w cylindrze, a dolnym martwym położeniem wszystkich cylindrów silnika. Zwiększenie
objętości skokowej silnika wpływa na wzrost jego mocy co przedstawia wzór pierwszego
równania mocy silnika:
ܰ
=
2
߬
ܸ
௦௦
݊ [ܹ݇]
Gdzie:
߬ - wskaźnik liczby suwów (2 suw ߬ = 2; 4 suw ߬ = 4)
[݇ܲܽ] - średnie ciśnienie efektywne
ܸ
௦௦
[݉
ଷ
] - pojemność skokowa silnika
݊ ቂ
௦
ቃ - prędkość obrotowa silnika
25.
Narysować w układzie T-s obieg Diesla. Zaznaczyć kierunek i nazwać przemiany w obiegu.
1-2 – izentropa (adiabata odwracalna) sprężania
2-3 – izobaryczne doprowadzanie ciepła
3-4 – izentropa rozprężania
4-1 – izochora odprowadzenia ciepła
26.
Podać i opisać wzór na sprawność obiegu Otto.
ߟ
௧௧
= 1 −
ܶ
ଵ
ܶ
ଶ
= 1 −
1
ߝ
ఞିଵ
ߝ =
భ
మ
- stopień sprężania
ܶ
ଶ
= ܶ
ଶ
∗ ߝ
ఞିଵ
27.
W jakich jednostkach wyrażamy objętość właściwą?
Objętość właściwą wyrażamy w
య
.
28.
W jaki sposób spaliny usuwane są z silnika 4 suwowego?
W silniku 4 suwowym spaliny usuwane są z silnika podczas suwu wydechu, tłok wytłacza je z
cylindra.
29.
Narysować w układzie p-v wykres indykatorowy dla silnika 4 suwowego niedoładowanego.
Pb – ciśnienie atmosferyczne
30.
Który silnik 2 suwowy, czy 4 suwowy osiągnie większą moc przy założeniu, że pozostałe
istotne parametry będą bardzo zbliżone?
W przypadku gdy istotne parametry mocy silnika są do siebie zbliżone większą moc osiągnie
silnik 2 suwowy co wynika z pierwszego równania mocy silnika.
ܰ
=
2
߬
ܸ
௦௦
݊ [ܹ݇]
Zmienna
߬ to wskaźnik liczby suwów (2 suw ߬ = 2, 4 suw ߬ = 4).
31.
Narysować w układzie T-s obieg Sabathe. Zaznaczyć i nazwać przemiany w obiegu.
1-2 – izentropa (adiabata odwracalna) sprężania
2-3 – izochora doprowadzania ciepła
3-4 – izobara doprowadzania ciepła
4-5 – izentropa (adiabata odwracalna) rozprężania
5-1 – izochora odprowadzania ciepła
32.
Podać i opisać wzór na sprawność obiegu Diesla.
ߟ
= 1 −
1
߯ ∗
1
ߝ
ఞିଵ
∗
ߩ
ఞିଵ
ߩ − 1
33.
W jakich jednostkach wyrażamy entropię właściwą?
Entropię właściwą wyrażamy w
.
34.
W jaki sposób spaliny są usuwane z cylindra silnika 2 suwowego?
W silniku 2 suwowym spaliny wytłaczane są z cylindra przez okno wylotowe, wypychane
przez świeży ładunek napływający przez okno płuczące.
35.
Narysować w układzie p-v wykres indykatorowy dla silnika 4 suwowego doładowanego.
36.
Dlaczego zastosowanie doładowania powoduje zwiększenie mocy silnika?
Zastosowanie doładowania powoduje zwiększenie ilości wtłaczanego do cylindra silnika
powietrza, a wiec zwiększenie ilości spalanego paliwa, a co za tym idzie mocy silnika
spalinowego.