PYTANIA EGZAMINACYJNE SILNIKI
SPALINOWE
Ogólne:
1. Przedstaw klasyfikację silników cieplnych.
- wg rodzaju zapłonu, sposobu tworzenia mieszanki, rodzaju paliwa (iskrowy, samoczynny)
- wg sposobu pracy (2 i 4 suwowy)
- wg układu cylindrów i tłoków
2. Podaj możliwości przetwarzania różnych form energii i możliwe do uzyskania sprawności.
3. Omów budowę silnika spalinowego oraz funkcje poszczególnych jego układów.
- układ chłodzenia
- doładowania
- rozruchowy
- smarowania
- wydechowy
- zapłonowy
- zailający
4. Scharakteryzuj silniki ze względu na liczbę i układ cylindrów.
- rzędowe
- widlaste
- bokser
- podłogowe
- w układzie W, U, H
- dwurzędowe
- o tłokach przeciwbieżnych
- gwiazdowe
- w układzie delta
5. Omów zasadę pracy silnika 2-suwowego i 4-suwowego oraz zilustruj ją wykresem indykatorowym.
6. Porównaj podstawowe cechy silników ZI i ZS.
- ZI niższy stopień sprężania <14; ZS wyższy stopień sprężania >14
- ZI spalanie benzyny lub gazu, ZS spalanie ropy naftowej,
- ZI do zapłon potrzebna iskra ze świecy zapłonowej, ZS  zapłon samoczynny,
- ZI wyższe możliwe do uzyskania obroty, ZS niższe ze względu na zwłokę zapłonu
- ZI niższa masa przez niższe ciśnienia robocze, ZS  wyższe ciśnienie  cięższe elementy układu korbowo-tłokowego
Paliwa:
7. Wymień rodzaje paliw stosowanych do zasilania silników spalinowych i omów ich podstawowe właściwości.
- ciekłe
- gazowe
- stałe
Właściwości:
- liczba oktanowa i cetanowa
- wartość opałowa  w paliwach ciekłych ilość ciepła jaką uzyska się przez całkowite i zupełne spalenie 1kg paliwa, przy czym
woda w produktach spalania pozostaje w postaci pary. W przypadku paliw stałych mówi się o cieple spalania  odzyskane
zostało również ciepło parowania wody.
- gęstość
- lotność i prężność par
- ciepło parowania
- lepkość
- temperatura zapłonu
- temperatura krzepnięcia i krystalizacji
- zanieczyszczenia
8. Określ, co oznacza pojęcie liczby oktanowej i liczby cetanowej; jaka jest zależność między nimi?
LO  jest miarą odporności paliwa na spalanie stukowe. Jest istotnym parametrem paliw do silników o ZI. Rozróżnia się liczbę
oktanową badawczą (LOB) i motorową (LOM). Różnica między nimi zwana jest czułością paliwa. Określenie  benzyna o
LO 95 oznacza, że tego typu benzyna charakteryzuje się odpornością na spalanie stukowe taką samą jak paliwo
wzorcowe składające się w 95% z izooktanu i w 5% z heptanu.
LC- jest miarą skłonności paliwa do samozapłonu; jest więc istotnym parametrem paliwa przeznaczonego do silników
wysokoprężnych. Olej napędowy ma LC = 50 gdy jego zdolność do samozapłonu jest taka sama jak paliwa wzorcowego
przygotowanego w 50% z cetanu oraz 50% z alfa-metylonaftalenu. Verva ON LC=55, typowy ON LC=51
LC=55-0,45LOR v LC=60-0,55LOM
Obiegi:
9. Wymień i opisz obiegi teoretyczne silników spalinowych.
Założenia:
- Nie występują straty ciepła,
- procesowi wymiany czynnika nie towarzyszą żadne straty,
- ciepło właściwe czynnika jest stałe,
- czynnikiem roboczym jest gaz doskonały
V- objętość cylindra
P  ciśnienie
Q1p-ciepło doprowadzone przy stałym ciśnieniu
Q1v-ciepło doprowadzone przy stałej objętości ; Q2-ciepło odprowadzone przy stałej objętości
10. Jakie założenia przyjmuje się przy tworzeniu obiegów teoretycznych? Patrz wyżej
11. Podaj definicję stopnia sprężani  jest to stosunek objętości cylindra nad denkiem tłoka w GMP do objętości cylindra nad
denkiem tłoka w DMP.
Wskaz
niki pracy:
12. Podaj definicje współczynnika napełnienia i współczynnika nadmiaru powietrza, podaj ich przeciętne wartości (silniki ZI i
ZS) oraz określ znaczenie tych wartości dla pracy silnika spalinowego.
Lambda - stosunek rzeczywistej ilości powietrza, w której spalane jest paliwo, do ilości potrzebnej
do całkowitego spalenia paliwa (ilość stechiometryczna). Silniki o zapłonie iskrowym z
le pracują na mieszankach ubogich -
podwyższa się temperatura spalin, spalanie jest wydłużone w czasie (przewlekłe) w rosnącej objętości nad tłokiem (spalanie
izobaryczne), i wypalać się przy tym mogą przylgnie gniazd zaworowych, nadpaleniu mogą ulec elektrody świecy zapłonowej.
Stąd w dawniejszych silnikach z gaz
nikiem mieszanka tworzona była raczej w kierunku mieszanki bogatszej, co generowało
powstawanie nadmiernej emisji toksycznych spalin i powodowało większe zużycie paliwa.
Natomiast sam współczynnik nadmiaru powietrza nie jest tak istotny w silniku wysokoprężnym - tu zapłon paliwa następuje
samoczynnie a silnik cały czas pracuje na mieszance ubogiej. To istotna różnica pomiędzy tymi silnikami. Natomiast duży
udział tlenu w masie ładunku sprzyja powstawaniu tlenków azotu, co eliminuje się poprzez układy recyrkulacji spalin.
Współczynnik nadmiaru powietrza zyskał na znaczeniu w technice po wprowadzeniu
trójfunkcyjnych katalizatorów stosowanych w samochodach do zmniejszenia emisjitoksycznych składników spalin. Do ich
prawidłowego działania konieczne jest spalanie stechiometryczne i zachowanie współczynnika w bardzo wąskich granicach,
zwykle od 0,997 do 1,003 (w nowoczesnych rozwiązaniach technicznych). Możliwe jest to dzięki zastosowaniu sondy lambda,
która jest czujnikiem ilości tlenu w spalinach, i zaawansowanej aparatury wtryskowej benzyny.
13. Podaj definicję średniego ciśnienia indykowanego i przedstaw ją na rzeczywistym wykresie indykatorowym silnika 4-
suwowego.
Średnie ciśnienie indykowane to takie stałe ciśnienie, które działając na tłok w czasie suwu pracy, wykonałoby pracę
równoważną pracy rzeczywistego ciśnienia działającego na tłok w czasie jednego pełnego cyklu silnika. Średnie ciśnienie
indykowane jest wielkością czysto teoretyczną, niewystępującą w rzeczywistym silniku.
Pi=Ws/Vs pi-średnie ciśnienie indykowane, Ws - pole na wykresie indykowanym, Vs - objętość skokowa silnika pole do
góry+ a na dole -
14. Podaj lub wyprowadz
podstawowe związki między mocą użyteczną i momentem obrotowym a średnim ciśnieniem
użytecznym i indykowanym. Pe=(60*Ne*tau)/(Vss*n) Ne=Mo*n/9550
15. Podaj definicję sekundowego i jednostkowego zużycia paliwa oraz oblicz wielkość dawki paliwa na cykl roboczy silnika.
16. Podaj wzory definicyjne i wzajemne związki między sprawnościami: teoretyczną, cieplną, indykowaną, mechaniczną i
ogólną.
17. Co wpływa na wartość sprawności mechanicznej? wyżej
18. W jakich zespołach silnika powstają największe straty mechaniczne? Tłok i cylinder, czopy wału korbowego i wału
rozrządu (panewki łożysk ślizgowych),
19. Przedstaw zewnętrzny bilans cieplny silnika i omów poszczególne jego składniki. Wykres Sankeya
Q-ciepło dostarczone do silnika
Qe-użyteczne, zamienione na pracę
Qsp-odprowadzone ze spalinami
Qch-odprowadzone przez układ chłodzenia
Qn-straty niezupełnego lub niecałkowitego spalania
Qr-reszta bilansu nieuchwytne do otoczenia przez wypromieniowanie
Charakterystyki:
11. Podaj definicję charakterystyki pełnej mocy silnika oraz przedstaw wykres ilustrujący definicję elastyczności silnika.
12. Porównaj przebieg charakterystyki pełnej mocy silnika o ZI i o ZS oraz wyjaśnij przyczyny ich różnicy.
13. Podaj definicję charakterystyki obciążeniowej silnika i naszkicuj jej przebieg.
14. Co to jest charakterystyka mocy częściowych i jaki jest jej przebieg dla silnika o ZI ?
15. Jakie znasz charakterystyki regulacyjne? Podaj ich krótką charakterystykę.
16. Omów charakterystykę regulacyjną wpływu kąta wyprzedzenia zapłonu.
17. Podaj sposób sporządzania charakterystyki ogólnej silnika.
18. Na charakterystyce ogólnej silnika zaznacz linie stałej mocy silnika, stałego sekundowego zużycia paliwa oraz punkt
występowania maksymalnej mocy i momentu obrotowego.
Tworzenie mieszanki i spalanie:
19. Omów istotę ilościowej i jakościowej regulacji składu mieszanki palnej oraz zakres ich stosowania.
20. Jakie znasz systemy wtrysku paliwa i w jakich silnikach są one stosowane?
21. Na rozwiniętym wykresie indykatorowym przedstaw poszczególne fazy procesu spalania i krótko je scharakteryzuj (dla
silnika ZS lub ZI).
22. Omów przypadki nienormalnego spalania: zapłon powierzchniowy i spalanie stukowe.
23. Co to jest spalanie stukowe i w jaki sposób można mu przeciwdziałać?
24. Wymień podstawowe rodzaje komór spalania silników o ZI i krótko je scharakteryzuj.
25. Omów zasady doboru komory spalania do silnika z ZI.
26. Jaka jest różnica między spalaniem niezupełnym i niecałkowitym?
27. Omów rodzaje komór spalania silników o ZS.
28. Co to jest okres opóz
nienia zapłonu (samozapłonu) i jaki jest jego wpływ na przebieg procesu spalania?
29. Omów wpływ współczynnika nadmiaru powietrza na emisję związków toksycznych, średnie ciśnienie użyteczne i
sprawność silnika o zapłonie samoczynnym.
30. Scharakteryzuj konstrukcję dzielonych komór spalania z uwzględnieniem ich podstawowych różnic
31. Omów zasadę uwarstwienia ładunku w silnikach o ZI i powody jego stosowania.
Silniki dwusuwowe:
32. Scharakteryzuj podstawowe cechy silników dwusuwowych.
33. Omów kolejne fazy wymiany ładunku w dwusuwowym silniku z przepłukaniem poprzecznym i przepłukaniem zwrotnym.
34. Omów typowe rozwiązania przepłukania zwrotnego i podaj ich główne cechy.
35. Porównaj główne cechy przepłukania zwrotnego i wzdłużnego.
36. Przestaw kolejne fazy obiegu silnika z wstępnym sprężaniem w skrzyni korbowej.
Doładowanie:
37. Podaj definicję, ogólne zasady doładowania oraz cel jego stosowania i wynikające korzyści.
38. Podaj systematykę systemów doładowania.
39. Co to jest stopień doładowania?
40. Wyjaśnij cel stosowania regulacji ciśnienia doładowania.
41. W jaki sposób można wykorzystać w doładowaniu energię kinetyczną spalin?
42. Na czym polega doładowanie dwustopniowe
43. Omów zasady kształtowania procesu wymiany ładunku z uwzględnieniem zjawisk falowych w układzie dolotowym.
Układ korbowo-tłokowy:
44. Wymień elementy składowe układu korbowo-tłokowego i scharakteryzuj ich funkcje.
- łożyska wału (głowne=ilość cylindrów +1)
- tłumik drgań skrętnych (przód silnika)
- koło zamachowe (tył silnika)
- wał korbowy
- korbowody
- tłoki
- sworznie tłokowe
- panewki na wale korbowym
45. Naszkicuj i skomentuj rozkład sił w układzie korbowo-tłokowym.
46. Co trzeba znać, aby wyliczyć wartość siły powodującej ruch tłoka ku DMP?
47. Jaka jest zależność wartości siły normalnej od położenia korby?
48. W jakim celu stosuje się przeciwciężary?
49. Jaką funkcję pełni koło zamachowe?
Układ rozrządu silnika 4-suwowego
50. Wymeń elementy układu rozrządu
51. Z jakimi typami krzywek mamy do czynienia w układzie rozrządu?
52. Jakie znasz rodzaje zaworów?
53. Od czego zależy położenie wałka rozrządu?
54. W jaki sposób przeniesiony jest napęd od wału korbowego na wał rozrządu?
55. Jaki jest cel stosowania zmiennych faz rozrządu?
56. Jakie znasz rodzaje bezkrzywkowgo napędu rozrządu?
Układy zasilania
57. Wymień sposoby zasilania silników ZI
58. Wymień podstawowe typy układów wtryskowych silników ZI
59. Czym różnią się sytemy typu  Jetronic od systemów  Motronic ?
60. Wymień podstawowe typy układów wtryskowych silników ZS
61. Jaki typ wtryskiwacza stosuje się w systemie wtrysku bezpośredniego ZS a jaki w systemie wtrysku pośredniego (komory
dzielone)?
62. Jakiego typu pompy wtryskowe stosowano w systemach wtrysku mechanicznego?
63. Podaj podstawowe przeszkody stosowania mechanicznego systemu wtrysku
64. Omów system wtrysku za pomocą pompowtryskiwaczy sterowanych elektronicznie
65. Omów działanie zasobnikowego systemu wtrysku
66. Wymień typy wtryskiwaczy systemu  Common Rail
- piezoelektryczne
- elektromagnetyczne
Układ chłodzenia
67. Wymień podstawowe odmiany układów chłodzenia
68. Wymień części składowe układu chłodzenia
69. Jaką funkcję pełni termostat?
Układ smarowania
70. Wymień podstawowe zadania oleju smarującego
71. Omów klasyfikację lepkościową i jakościową olejów smarujących
72. Wymień części składowe układu olejenia
73. Na czym polega system smarowania z  suchą miską olejową i w jakich silnikach stosuje się to rozwiązanie?
Układ wydechowy
74. Wymień składniki toksyczne spalin silnika ZI i ZS
ZS-HC, CO, PM
ZI-NOx. CO, HC,
75. Jakie składniki toksyczne usuwane są w trójfunkcyjnym reaktorze katalitycznym i jaka jest wymagana kolejność reakcji?
NOx, CO, HC
76. Do czego służy sonda lambda? Do mierzenia zawartości tlenu w spalinach aby dokładnie tworzyć mieszankę paliwowo-
powietrzną