9
1.3. Zasada działania silnika z zapłonem samoczynnym
Schematy dzia!ania silnika spalinowego przedstawiono na rysunkach 1.4 i 1.5. W silniku czterosuwowym
(rys. 1.4) występują cztery charakterystyczne fazy cyklu roboczego:
- ssanie (wlot lub nape!nianie cylindra),
- sprężanie,
- rozprężanie (praca),
- wydech (wylot spalin).
Każda z tych faz odbywa się w czasie jednego suwu t!oka.
Rys.1.4. Schemat dzia!ania silnika czterosuwowego z zap!onem samoczynnym
W czasie pierwszego suwu, gdy t!ok przesuwa się od GMP w kierunku DMP, odbywa się nape!nianie
cylindra powietrzem. Ciśnienie w cylindrze jest wówczas mniejsze od ciśnienia w kanale dolotowym po, zawór
wlotowy zaś otwiera się przed GMP (20 do 50�OWK,punkt r1), co stwarza bardziej korzystne warunki do
nape!nienia cylindra powietrzem. Kana! wlotowy zamyka się po DMP (20 do 45� OWK), to znaczy już na suwie
t!oka ku GMP (punkt a1). Kąt obrotu wa!u korbowego (r1-a1) odpowiadający procesowi nape!nienia wynosi od
220 do 275�OWK.
W odróżnieniu od silnika wolnossącego silnik z do!adowaniem zasysa powietrze o ciśnieniu
podwyższonym przez sprężarkę. W silnikach z do!adowaniem krzywa nape!nienia na wykresie p- V leży po-
wyżej krzywej nape!nienia silnika wolnossącego.
Drugi suw obejmuje sprężanie, które rozpoczyna się w chwili zamknięcia zaworu wlotowego (punkt a1), a
kończy, kiedy t!ok osiągnie GMP (punkt c). Powietrze w cylindrze jest sprężane, dzięki czemu temperatura
!adunku rośnie i osiąga wartość temperatury zap!onu. Paliwo jest podawane do cylindra przed GMP pod
wysokim ciśnieniem, które umożliwia jego dok!adne rozpylanie. Kąt wyprzedzenia wtrysku paliwa przy pe!nym
obciążeniu wynosi dla silników wolnoobrotowych l do 9�OWK, a dla średnioobrotowych 8 do 16�OWK. Zap!on
paliwa może nastąpić przed lub po GMP.
Trzeci suw obejmuje spalanie paliwa i rozprężanie (c-b1); t!ok pod dzia!aniem si! gazowych przesuwa się
w kierunku DMP. W tym czasie następuje spalanie paliwa, a ciśnienie w cylindrze osiąga wartość maksymalną,
po czym spada. Proces rozprężania kończy się w chwili otwarcia zaworu wylotowego (punkt b1), które
następuje przed DMP (20 do 40�OWK).
Czwarty suw to wydech (b1-r2); t!ok przesuwa się w kierunku GMP, gdy ciśnienie gazów w cylindrze jest
nieco wyższe niż ciśnienie powietrza za zaworem wylotowym. Wydech rozpoczyna się w punkcie b1, a kończy
się w chwili zamknięcia zaworu wylotowego (punkt r2), które następuje po GMP (10 do 60�OWK). Okres
otwarcia zaworu wylotowego wynosi od 210 do 280�OWK.
Przedstawione liczby wskazują, że w czasie cyklu roboczego występuje okres jednoczesnego otwarcia
zaworu wlotowego i wylotowego. Okres ten nazywa się  przekryciem" zaworów i wynosi od 30 do 110�OWK.
Takie ustawienie faz rozrządu poprawia przep!ukanie cylindra i opróżnienie go z resztek gazów spalinowych.
Różnica między silnikiem z zap!onem samoczynnym i iskrowym polega na tym, że w tym ostatnim do
cylindra doprowadza się, zamiast powietrza, mieszaninę palną przygotowaną poza cylindrem.
Schemat dzia!ania silnika dwusuwowego przedstawiono na rysunku 1.5. W takim silniku obieg roboczy
realizowany jest w czasie jednego obrotu wa!u korbowego, to znaczy w czasie dwóch suwów t!oka.
10
Rys.1.5. Schemat dzia!ania silnika dwusuwowego
W pierwszym suwie - sprężania - t!ok przesuwa się od DMP w kierunku GMP przez okna wlotowe (punkt
a1), a następnie wylotowe (punkt a). W czasie, gdy okna dolotowe są otwarte, wstępnie sprężane powietrze
wypiera spaliny znajdujące się w przestrzeni roboczej cylindra. Wylot spalin trwa do czasu zamknięcia okien
wylotowych. Powietrze jest sprężane, dzięki czemu rośnie jego temperatura. Przy końcu suwu sprężania do
cylindra wtryskiwane jest paliwo. Przebieg wtrysku i zap!onu jest taki sam, jak w silnikach czterosuwowych. W
czasie pierwszego suwu w cylindrze kończy się wylot spalin, przep!ukanie i nape!nienie cylindra, sprężanie, a
rozpoczyna się wtrysk paliwa.
Drugi suw obejmuje rozprężanie. Po przejściu GMP (punkt c) t!ok przesuwa się w kierunku DMP, przy
czym pod koniec tego suwu t!ok otwiera okna wylotowe (punkt b) i rozpoczyna się wylot spalin. Następnie
otwierają się okna wlotowe (punkt b1) i rozpoczyna przep!ukanie cylindra. Wlot powietrza kończy się w chwili,
gdy t!ok przesuwając się w kierunku DMP przes!oni okna wlotowe (punkt a). Tak więc w czasie drugiego suwu
następuje wtrysk paliwa, jego spalanie, rozprężanie gazów, wylot spalin i przep!ukanie cylindra.