Prof. dr hab. inż. Zdzisław Chłopek

Politechnika Warszawska

Wydział Samochodów i Maszyn Roboczych

Tematy egzaminu z „Silników spalinowych”

1.

Definicja silników cieplnych. Definicja silników spalinowych. Klasyfikacja silników cieplnych.

2.

Obieg Sabathégo na wykresach stanu (lub pracy) i ciepła. Zdefiniować przemiany. Zaznaczyć

na wykresach ciepło doprowadzone i odprowadzone do obiegu oraz zamienione na pracę.

3.

Obiegi Otta i Diesla na wykresach stanu (lub pracy) i ciepła. Zdefiniować przemiany. Który

z obiegów ma większą sprawność cieplną przy takim samym stopniu sprężania?

4.

Obiegi Otta i Diesla na wykresach stanu (lub pracy) i ciepła. Zdefiniować przemiany. Zazna-

czyć na wykresach ciepło doprowadzone i odprowadzone do obiegu oraz zamienione na pracę.

5.

Obieg porównawczy silnika spalinowego. Zdefiniować przemiany.

6.

Zamknięty i otwarty wykres indykatorowy. Zaznaczyć fazy rozrządu oraz punkt inicjacji spala-

nia.

7.

Definicje sprawności silnika: ogólnej, cieplnej, mechanicznej, cieplnej obiegu teoretycznego

(teoretycznej) i indykowanej. Zależności między nimi.

8.

Definicje średniego ciśnienia indykowanego, średniego ciśnienia użytecznego i sprawności me-

chanicznej. Orientacyjne wartości dla ZI i ZS.

9.

Definicja sprawności ogólnej silnika i jednostkowego zużycia paliwa oraz związek między

sprawnością ogólną i jednostkowym zużyciem paliwa.

10.

Definicja współczynnika napełnienia. Zależność współczynnika napełnienia od prędkości obro-

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

11.

Krzywka wielomianowa. Wykres kinematyczny krzywki wielomianowej.

12.

Redukcja mas w układzie rozrządu na oś popychacza.

13.

Redukcja mas w układzie rozrządu na oś zaworu.

14.

Wymiana ładunku w silniku dwusuwowym. Schemat faz rozrządu.

15.

Ciepło spalania paliwa, wartość opałowa paliwa, wartość opałowa mieszanki.

16.

Definicja liczby cetanowej. Zależność liczby cetanowej od składu paliwa.

17.

Definicja liczby oktanowej. Rodzaje liczby oktanowej. Wpływ składu benzyny na liczbę okta-

nową. Sposoby zwiększania liczby oktanowej.

18.

Paliwa alternatywne w stosunku do paliw ropopochodnych. Wymienić i sklasyfikować.

19.

Wpływ stosowania biopaliw na właściwości ekologiczne silników spalinowych.

20.

Równanie Arrheniusa dla przemiany izobarycznej i nieizobarycznej. Kataliza.

21.

Definicja współczynnika nadmiaru powietrza (składu mieszanki). Pojęcia mieszanek: stechio-

metrycznej, ubogiej i bogatej. Zakres palności mieszanki jednorodnej.

22.

Stała stechiometryczna paliwa. Wyznaczyć stałą stechiometryczną paliwa o składzie C

n

H

m

O

r

.

23.

Teoria cieplna zapłonu. Informacje podstawowe.

24.

Teoria łańcuchowa zapłonu. Informacje podstawowe.

25.

Schemat zapłonu niskotemperaturowego na wykresie indykatorowym. Okres opóźnienia samo-

zapłonu.

26.

Modele rozprzestrzeniania się płomienia.

27.

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

fazy spalania.

28.

Spalanie w silniku ZS na otwartym wykresie indykatorowym. Zaznaczyć i nazwać poszcze-

gólne fazy spalania.

29.

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

30.

Spalanie stukowe: wpływ czynników konstrukcyjnych i eksploatacyjnych na skłonność do wy-

stępowania spalania stukowego.

2

31.

Model wywiązywania ciepła Wibego.

32.

Klasyfikacja komór spalania silników ZI.

33.

Klasyfikacja komór spalania silników ZS.

34.

Wyprowadzić równanie mocy silnika I rodzaju (jednostki miar).

35.

Wyprowadzić równanie mocy silnika II rodzaju (jednostki miar).

36.

Systemy doładowania silników spalinowych. Cel stosowania doładowania. Podstawowe

zależności, m.in. spręż oraz przyrost gęstości ładunku.

37.

Wymienić podstawowe autonomiczne algorytmy sterowania silników ZI.

38.

Wymienić podstawowe autonomiczne algorytmy sterowania silników ZS.

39.

Charakterystyka prędkościowa silnika. Definicja. Schematy charakterystyki. Współczynniki ela-

styczności.

40.

Charakterystyka obciążeniowa silnika. Definicja. Schematy charakterystyki dla silników o za-

płonie iskrowym i samoczynnym.

41.

Charakterystyka prędkościowa regulatorowa. Definicja. Szkic dla silnika z regulatorem dwuza-

kresowym dla pełnej i częściowej nastawy sterowania – moment obrotowy, natężenie zużycia
paliwa (w g/s) oraz jednostkowe zużycie paliwa.

42.

Charakterystyka prędkościowa regulatorowa. Definicja. Szkic dla silnika z regulatorem wielo-

zakresowym dla pełnej i częściowej nastawy sterowania – moment obrotowy, natężenie zużycia
paliwa (w g/s) oraz jednostkowe zużycie paliwa.

43.

Charakterystyka prędkościowa układu zasilania silnika o zapłonie samoczynnym. Definicja.

Przykład charakterystyki dla pompy wtryskowej z dwuzakresowym regulatorem prędkości ob-
rotowej dla dwóch różnych nastaw sterowania układu zasilania.

44.

Charakterystyka prędkościowa układu zasilania silnika o zapłonie samoczynnym. Definicja.

Przykład charakterystyki dla pompy wtryskowej z wielozakresowym regulatorem prędkości ob-
rotowej dla dwóch różnych nastaw sterowania układu zasilania.

45.

Charakterystyka regulacyjna kąta wyprzedzenia zapłonu. Optymalny kąt wyprzedzenia zapłonu,

kąt wyprzedzenia zapłonu na granicy spalania stukowego. Wpływ na kąt wyprzedzenia zapłonu
na granicy spalania stukowego obciążenia i prędkości obrotowej silnika.

46.

Charakterystyka regulacyjna kąta wyprzedzenia wtrysku.

47.

Charakterystyka regulacyjna składu mieszanki palnej. Definicja. Szkic. Stężenia tlenku węgla,

węglowodorów, tlenków azotu i dwutlenku węgla na charakterystyce składu mieszanki palnej.

48.

Metody zmniejszania emisji zanieczyszczeń z silników ZI.

49.

Metody zmniejszania emisji zanieczyszczeń z silników ZS.

50.

Reaktory katalityczne. Cele stosowania, klasyfikacja, zasady działania.

51.

Klasyfikacja metod badań emisji zanieczyszczeń z pojazdów i silników.

52.

Substancje, których emisja jest limitowana w przepisach europejskich.

53.

Wielkości kryterialne wraz z jednostkami miar przy ocenie emisji zanieczyszczeń z samocho-

dów (o masie maksymalnej mniejszej od 3,5 Mg dla Euro 1 – 4 oraz 2,61 Mg dla Euro 5 i 6)
i z silników spalinowych samochodów (o masie maksymalnej większej od 3,5 Mg dla Euro 1 –
– 4 oraz 2,61 Mg dla Euro 5 i 6).

54.

Metody badania emisji zanieczyszczeń z samochodów o masie maksymalnej mniejszej od

3,5 Mg dla Euro 1 – 4 oraz 2,61 Mg dla Euro 5 i 6.

55.

Metody badania emisji zanieczyszczeń z silników spalinowych samochodów o masie maksy-

malnej większej od 3,5 Mg dla Euro 1 – 4 oraz 2,61 Mg dla Euro 5 i 6.

56.

Redukcja mas w układzie tłokowo–korbowym.

57.

Rozkład sił w układzie tłokowo–korbowym.

58.

Cele wyrównoważania układów tłokowo–korbowych silników spalinowych. Siły niewyrówno-

ważone. Warunki wyrównoważenia układu.

59.

Wyrównoważenie pojedynczego cylindra.

60.

Wyrównoważanie układów rzędowych.