1. Definicja współczynnika napełnienia. Zależność współczynnika napełnienia od prędkości
obrotowej dla silników ZI i ZS. Zależność współczynnika napełnienia od prędkości obrotowej
dla silnika ZI dla różnych kątów otwarcia przepustnicy.

Współczynnik napełnienia (stopień napełnienia, sprawność wolumetryczna, sprawność
objętościowa)

Współczynnik napełnienia to stosunek masy powietrza znajdującego się w cylindrze po
zakończeniu wymiany ładunku i masy powietrza, mogącego się zmieścić w cylindrze w warunkach
odniesienia (normalnych lub panujących przed wlotem do cylindra w wypadku silników
doładowanych).

2. Krzywka wielomianowa. Wykres kinematyczny krzywki wielomianowej.

Krzywka wielomianowa – krzywka o wzniosie popychacza, opisanym funkcją wielomianową,
spełniającą dodatkowe warunki opisane analitycznie.

3. Definicja liczby oktanowej. Rodzaje liczby oktanowej. Wpływ składu paliwa na liczbę
oktanową. Sposoby zwiększania liczby oktanowej.

Liczba oktanowa charakteryzuje odporność paliwa na spalanie stukowe (niekontrolowany
samozapłon paliwa w silnikach ZI). Liczba ta jest równa procentowej, objętościowej zawartości
izooktanu C8H18 w takiej mieszaninie tego izooktanu i n-heptanu C7H16 o takiej samej odporności
na palenie stukowe w znormalizowanych warunkach, jak paliwo badane.

Liczba oktanowa motorowa LOM – charakterystyczna dla dużego obciążenia przy n=900obr/min,
podgrzanej mieszance (149 st C), zmiennym kącie wyprzedzenia zapłonu. Wyznaczana na silniku o
zmiennym stopniu sprężania Ԑ=4~10

Liczba oktanowa badawcza LOB - charakterystyczna dla częściowego obciążenia: n=600 obr/min,
nie podgrzewana mieszanka, stały kąt wyprzedzenia zapłonu. Wyznaczana na silniku o zmiennym

stopniu sprężania ε=4~10.

Liczba oktanowa drogowa LOD - wyznaczana w warunkach drogowych – badanie w czasie
przyspieszania ze zmiennym kątem wyprzedzenia zapłonu.

Sposoby zwiększania LO: zastosowanie w składzie frakcyjnym lżejszych frakcji, zmiana składu
chemicznego, zastosowanie dodatków metaloorganicznych

Jeśli paliwo zawiera tylko izooktan C9H18 to LO=100, a jeśli tylko n-heptan C7H16 to LO=0.

4. Definicja liczby cetanowej. Zależność liczby cetanowej od składu paliwa.

Liczba cetanowa charakteryzuje zdolność ON do samozapłonu. Liczba ta jest równa procentowej,
objętościowej zawartości n-cetanu C16H34 w takiej mieszaninie tego n-cetanu i alfa-
metylonaftalenu C11H10 o takiej samej zdolności do samozapłonu w znormalizowanych
warunkach, jak badane paliwo.

Jeśli paliwo zawiera tylko cetan C16H34 to LC=100, a jeśli tylko alfa-metylonaftalen C11H10 to
LC=0.

5. Definicja współczynnika nadmiaru powietrza (składu mieszanki). Pojęcia mieszanek:
stechiometrycznej, ubogiej, bogatej. Zakres palności mieszanki jednorodnej.

Współczynnik nadmiaru powietrza – stosunek ilości powietrza biorącego udział w spalaniu i ilości
powietrza niezbędnego do całkowitego i zupełnego spalenia paliwa.

Mieszanka uboga λ>1 – występuje wtedy gdy jest nadmiar tlenu w stosunku do ilości niezbędnej do
całkowitego i zupełnego spalenia dostarczonego paliwa.
Mieszanka bogata λ<1 – występuje wtedy gdy jest niedomiar tlenu w stosunku do ilości niezbędnej
do całkowitego i zupełnego spalenia dostarczonego paliwa.
Mieszanka stechiometryczna λ=1 – zawiera tyle powietrza, ile potrzeba do całkowitego spalenia
danej ilości paliwa.

6. Spalanie w silniku ZI na otwartym wykresie indykatorowym. Zaznaczyć i nazwać
poszczególne fazy spalania.

7. Spalanie w silniku ZS na otwartym wykresie indykatorowym. Zaznaczyć i nazwać
poszczególne fazy spalania.

8. Definicja sprawności ogólnej silnika i jednostkowego zużycia paliwa oraz związek między
sprawnością ogólną i jednostkowym zużyciem paliwa.

Sprawność ogólna - stosunek mocy użytecznej silnika do ilości ciepła dostarczonego do silnika w
paliwie doprowadzanym do silnika w jednostce czasu.

Jednostkowe zużycie paliwa – masa paliwa zużywana przez silnik w jednostce czasu (sekundy) na
wytworzenie jednostki mocy [kg/kW*s]

9. Wpływ kąta wyprzedzenia zapłonu na wykres indykatorowy zamknięty i otwarty.

Zbyt wczesny zapłon – zapłon powoduje gwałtowny wzrost ciśnienia w czasie kiedy tłok jest
jeszcze znacznie oddalony od górnego maksymalnego położenia. Powoduje to znaczne
obciążenie układu korbowego.

Zbyt późny – zapłon powoduje przesunięcie spalania na sów rozprężania, konsekwencją tego
jest znaczne pogorszenie się sprawności ogólnej silnika spalinowego a ponad to grozi
przegrzaniem.

10. Spalanie stukowe: wpływ czynników konstrukcyjnych i eksploatacyjnych na skłonność do
występowania spalania stukowego.

Konstrukcyjne:
- im większy stopień sprężania tym większa temperatura i większa skłonność do spalania
stukowego
- zwarta komora spalania – mały wpływ na ss
- uboga mieszanka paliwowa (λ=0,8~0,9) – duży wpływ na ss
- objętość skokowa – duży wpływ na ss
- materiał głowicy – mały wpływ na ss
- zasilanie wtryskowe – mały wpływ na ss
system recyrkulacji spalin – mały wpływ na ss

Eksploatacyjne:
- prędkość obrotowa – im większa n tym większe zawirowanie ładunku w komorze spalania i tym
mniejsza skłonność do spalania stukowego
- im większe obciążenie silnika tym większa skłonność do ss

11. Wyprowadzić równania mocy silnika I rodzaju (jednostki miar).

12. Wymienić podstawowe autonomiczne algorytmy sterowania silników ZI.

13. Wymienić podstawowe autonomiczne algorytmy sterowania silników ZS.

14. Metody zmniejszania emisji zanieczyszczeń z silników ZI.

15. Metody zmniejszania emisji zanieczyszczeń z silników ZS.

16. Reaktory katalityczne. Cele stosowania, klasyfikacja, zasady działania.

Reaktory katalityczne stosujemy w celu oczyszczania spalin poprzez:
a) utlenianie – tlenki węgla do dwutlenku węgla

- węglowodorów do dwutlenku węgla i wody
- sadzy do dwutlenku węgla

b) zredukowanie – tlenków azotu do azotu

Reaktory katalityczne możemy klasyfikować ze względu na zachodzące w nich reakcje:
- utleniające
- redukujące
- redukująco-utleniające (wielofunkcyjne)

Zasada działania:
Wewnątrz katalizatora znajdują się substancje chemiczne, które powodują przyspieszenie reakcji
wewnątrz samych spalin w samochodzie. W rezultacie powstają substancje, które są mniej
uciążliwe dla środowiska. Aby osiągnąć jak najlepsze działanie, stosuje się sondy lambda, które
dostarczają silnikowi danych o ilości i jakości spalin.

Budowa:
- obudowa wykonana ze stali nierdzewnej
- wewnątrz izolacja ceramiczna lub metalowa (osiowa i promieniowa)
- wkład reaktywny wykonany z warstwy pośredniej tzw. wascoat – tlenek glinu Al2O3 z dodatkami
innych tlenków np. ceru, tytanu, cyrkonu i krzemu
- podstawowa substancja katalityczna na warstwie pośredniej

17. Substancje, których emisja jest limitowana w przepisach europejskich.

Tlenek węgla CO, węglowodory i ich pochodne HC, węglowodory i ich pochodne z
wyodrębnieniem metanu NMHC, metan CH4, tlenki azotu NOx, cząstki stałe PM.

18. Wielkości kryterialne wraz z jednostkami miar przy ocenie emisji zanieczyszczeń z
samochodów (o masie maksymalnej mniejszej od 3,5 Mg dla Euro 1-4 oraz o masie
odniesienia mniejszej od 2,61 dla Euro 5 i 6) i z silników spalinowych samochodów (o masie
maksymalnej większej od 3,5 Mg dla Euro 1-4 oraz o masie odniesienia większej od 2,61 Mg
dla Euro 5 i 6).

Natężenie emisji zanieczyszczenia to pochodna emisji zanieczyszczenia względem czasu
[procent - %, jedna milionowa – ppm (parts pro million), jedna miliardowa– ppb (parts pro billion),
miligram na metr sześcienny – mg/m^3]

Emisja drogowa zanieczyszczeń to pochodna emisji zanieczyszczenia względem drogi
przebywanej przez pojazd [kilogram -kg].

Liczba drogowa cząstek stałych to pochodna liczby cząstek stałych względem drogi przebywanej
przez pojazd [kilometr do minus pierwszej – km^-1]. PN – liczba cząstek stałych

Emisja jednostkowa zanieczyszczenia to pochodna emisji zanieczyszczenia względem pracy
wykonywanej przez silnik [gram na kilowatogodzinę – g/(kW*h)].

Liczba jednostkowa cząstek stałych to pochodna liczby cząstek stałych względem pracy
wykonanej przez silnik spalinowy [kilowatogodzina do minus pierwszej – kW*h^-1].

Współczynnik zadymienia spalin Z [procenty, stopnie Bosche'a, FSN – Filter Smoke Number].