Silnik cieplny- urządzenie pracujące w obiegu zamkniętym w sposób ciągły i wykonujące pracę mech. kosztem energii cieplnej wskutek spalania paliwa.

Silniki o spalaniu zew. - silnik w którym w oddzielnym miejscu wydzielana jest energia cieplna a w oddzielnym energia mech.

Silniki o spalaniu wew. - energia cieplna oraz praca mech. Wytwarzana jest w tym samym miejscu.

-silniki przepływowe- prace mech. Otrzymuje się dzięki energii kinetycznej spalin ciągle przepływających przez międzyłopatkowy wirnik.

-silniki tłokowe - pracę mech. Otrzymuje się dzięki energii ciśnienia spalin rozprężających się jedynie w miarę występowania pod ich naporem ruchomej ścianki przestrzeni roboczej, czyli tłoka.

Silniki dzielimy na: okrętowe,

-trakcyjne, stacyjne, lotnicze.

Śr. ciśnienie indykowane - jest to takie ciśnienie zastępcze, które działając na tłok podczas 1 pełnego suwu rozprężania wykona taką samą pracę jak zmienne ciśnienie rzeczywiście działające w cylindrze silnika.

[Pa]

Średnie ciśnienie użyteczne - P_e jest to takie ciśnienie zastępcze, które działając na tłok podczas jednego pełnego suwu rozprężania wykona pracę równą pracy użytecznej silnika.

[Pa]

Stopień sprężania - stosunek objętości cylindra i komory spalania do jej objętości.

Moc indykowana - jest to moc, jaką silnik wytwarza w cylindrze bez uwzględnienia własnych oporów mechanicznych.

[kW]

1[kW]=1.36[kM]

1[kM]=0.736[kW]

Moc użyteczna - jest to moc, która może być przekazywana odbiornikowi mocy w dowolnych warunkach pracy silnika

Min. Prędkość biegu jałowego - prędkość min., Przy której silnik może jeszcze regularnie pracować bez oddawania mocy użytecznej.

Prędkość rozruchowa- prędkość, do której należy rozpędzić silnik, aby mógł samoczynnie pracować.

Moment obrotowy- jest to średnia wartość momentu obrotowego wytwarzanego w ciągu pełnego obiegu i przenoszonego z wału korbowego silnika do odbiornika.

[Nm]

Godzinowe zużycie paliwa - określa masę zużytego paliwa przez silnik w ciągu 1godz. podczas ustalonej pracy.

[kg/h]

Jednostkowe zużycie paliwa - określa ilość zużywanego przez silnik paliwa w ciągu 1 godz. pracy przypadającej na jednostkę mocy.
[kg/kWh]

Sprawność mech. - jest miarą strat spowodowanych tarciem ruchomych części silnika oraz wynikających z napędów mech. oraz agregatów pomocniczych.

[0.7-0.9]

Sprawność ogólna - jest miarą wykorzystania energii zawartej w paliwie przy zamianie jej na pracę użyteczną, wyraża się stosunkiem pracy użytecznej do ciepła.

Wsp. napełnienia - jest to stosunek masy powietrza, która dopłynęła do silnika do masy teoretycznej powietrza, która mogłaby dopłynąć gdyby proces napełniania zachodził bez strat i bardzo powoli.

Wsp. nadmiaru powietrza - jest to stosunek masy powietrza dostarczonej do silnika do masy teoretycznej powietrza niezbędnej do spalenia stechiometrycznego

dostarczonego paliwa.

Teoretyczne zapotrz. powietrza

C,H,O,S- udziały masowe pierwiastków w paliwie

Obieg Otto-w ukl. P-V

1-2 izentropwe sprężanie,

2-3izochoryczne dostarczenie

ciepła,

3-4 izentropwe rozprężanie,

4-1 izochoryczne odprowadzenie ciepła.

Obieg Diesela - w ukł. P-V

1-2 izentrpowe sprężanie,

2-3 izobaryczne dostarczenie ciepła,

3-4 izentrpowe rozprężanie,

4-1 izochoryczne odprowadzenie ciepła

Obieg Sabathego - wukł. P-V

1-2 izentropwe sprężanie,

2-3 izochoryczne dostarczenie ciepła,

3-4 izobaryczne dostarczenie ciepła,

4-5 izentrpowe rozprężanie,

5-1 izochoryczne odprowadzenie ciepła.

SILNIK WYSOKOPRĘŻNNY

Czynniki mające wpływ na tworzenie się mieszanki:

-odp. dobrana chwila wtrysku paliwa (kąt wyprzedzenia wtrysku),

-odp. rozprowadzone paliwo w komorze spalania,

-odp. rozdrobnienie dostarczonego paliwa,

-odp. czas wtrysku.

Czas samozapłonu - czas od momentu wtrysku paliwa do momentu, kiedy pojawią się pierwsze ogniska samozapłonu.

Czynniki wpływające na opóźnienie samozapłonu:

-rodzaj paliwa,

-ciśnienie i temp. pow. doprow. do gomory spalania,

-st. sprężania,

-kształt komory spalania,

-prędkość obrotowa,

-kąt wyprzedzenia wtrysku.

SILNIK ZI

λ-zakres od1do0.9

Warunki wymagane do zapłonu mieszanki:

-odpowiedni skład,

-temp. i ciśnienie mieszanki,

-górna i dolna zapalnośc paliwa granica λ=0.59

Spalanie stukowe- jest to samozapłon mieszanki wywołany przez czynniki tj.:

-rodzaj paliwa- liczba oktanowa,

-skład mieszanki,

-wzrost ciś. I temp. na wlocie,

-kąt wyprzedzenia zapłonu.

Doładowanie- stopień ozn. α

-niskoprężne ၡ<1.5,

-średnioprężne 1.5<ၡ<2,

-wysokoprężnne ၡ>2.

Doładowanie mech. - polega na tym ż e urządzenie doładowujące jest napędzane mechanicznie od wału korbowego silnika

Doładowanie dynamiczne - urządzenie kompresujące wykorzystuje energie kinetyczną spalin.

Doładowanie turbosprężarką

Sprężarka przepływowa napędzana jest turbiną, która z kolei napędzana jest spalinami.

Wyrównoważenie - silnik jest wyrów. Jeżeli na jego punkty podparcia nie są przenoszone żadne siły poza siłą ciążenia i momenty poza momentem reakcyjnym M_R równym momentowi obrotowemu lecz o przeciwnym znaku.

Kryteria doboru konst. siników:

1. dobór systemu spalania,

-ZI- mały ciężar jednostkowy, niższe koszty produkcji, łatwiejszy rozruch, prostsza obsługa, niskie koszty napraw.

-ZS- wyższa sprawność, mniejsze zużycie paliwa wyższa trwałość.

2.dobór obiegu, 2- suwowy -mniejsze wymiary, prosta konstrukcja,

3.dobór stosunku skok /śr.,

+mniejsza prędkość obrotowa, dłuższa trwałość, mniejsze straty tarcia i chłodzenia, większe zawory lepszy wsp. napełnienia,

- wzrost sił gazowych, bardziej płaska komora spalania większa długość wału korbowego,

Rodzaje komór spalania:

-wanienkowa,

-klinowa,

-daszkowa,

-półkulista,

-spadkowa (filiżankowa).

Układ korbowo - tłokowy

Jego zadaniem jest zamiana energii czynnika zasilajacego na moment obrotowy wału korbowego. Składa się z:

-wału korbowego, korbowodu, tłoka.

Zespół tłoka. Zadaniem tłoka jest przejęcie sił gazowych i przekazanie ich poprzez sworzeń tłokowy na zespół korbowodu. Stanowi dolną część komory spalania, uszczelnia komorę spalania.

Składa się z:

-denko,

-część pierścieniowa,

-część prowadząca,

-piasty.

Materiały stosowane na tłoki:

-stopy aluminium,

-stopy tytanu,

-żeliwo.

Pierścienie. zadaniem pierścieni tłokowych jest uszczelnienie komory spalania. Rozróżniamy dwa typy pierścieni: uszczelniające i zgarniające. Materiał stosowany na pierścienie to głównie żeliwo o drobnoziarnistej strukturze z licznymi płatkami grafitu.

Kształty pierścieni uszcz. :

-cylindryczny,

-stożkowy,

-beczkowy,

-trapezowy

-noskowy.

Korbowód.Zadaniem korbowodu jest przekazanie siły nacisku gazów na tłok, na wał korbowy oraz pośrednictwo w zamianie ruch posuwisto- zwrotnego na obrotowy.

Siły działające na korbowód powodują: rozciąganie, ściskanie, wyboczenie, zginanie.

Wał korbowy.Przenosi moment obrotowy uzyskany na poszczególnych cylindra na zewnątrz silnika celem wykorzystania.

Składa się z:

-czopy główne,

-czopy korbowe,

-ramiona,

-przednie i tylne zakończeie wału korbowego,

-przeciwciężary,

-koła zamachowe,

-tłumik drgań skrętnych.

Kadłub. Zadaniem kadłuba jest zapewnienie wiązań pomiędzy zespołami i elementami silnika a w szczególności układu korbowo- tłokowego. Konstrukcja powinna być zwarta, sztywna i odpowiednio lekka. Jest on odlewany z: stopy Al. lub żeliwo

Dzielimy w zależności od chłodzenia na:

-chłodzone cieczą,

-chłodzone powietrzem.

W zależności od wykonania tulei:

-monobloki,+ sztywna konstr., min. odl. między cylindrami, mała waga,- złożony odlew, szybsze zużywanie gładzi, stosowanie ponadwymiarowych tłoków.

-z mokrymi tulejami cylindrowymi,

+niski koszt, łatwy montaż tulei i tłoków, łatwiejszy odlew,- większe wymiary, mniejsza sztywność.

-z suchymi +możliwość wymiany tulei, mniejsze zużycie, niższy koszt,- zwiększona pracochłonność,

skomplikowany odlew kadłuba.

Głowice. Zapewniają wymianę ładunku stanowiąc obudowę kanałów i mechanizmów tym sterujących, zamyka równierz komorę spalania. Wykonuje się je z: żeliwa, stopów Al.

Dzielimy je na:

-1 na wszystkie cylindry,+Latwość zachowania płaskości, min. ilość śrub do mocowania, - odkształcenia, koszty napraw, skomplikowana budowa,

-dzielone.

Układ rozrządu:

-zespół zaworów,

-wałek rozrządu,

-elementy pośredniczące: dźwignia

Zawory. Wykonywane są ze stali stopowych chromoniklowych niekiedy są stellitowane. Składa się z: grzybka, trzonka stopki.

Układ chłodzenia. Zadaniem układu jest utrzymywanie stałej temp. pracy silnika. Rozróżnia się następujące rodzaje układów:

-bezpośredni (powietrzem),zaletą jest szybkie podgrzanie do temp. pracy.

-pośredni (cieczą),

Średnie ciśnienie użyteczne

Moc indykowana

Moc użyteczna

Moment obrotowy

Godzinowe zużycie paliwa

Jednostkowe zużycie paliwa

Sprawność mechaniczna
sprawność ogólna

Wsp. napełnienia

Wsp. nadmiaru powietrza

Teoretyczne zapot.powietrza

Obieg Otto

Obieg Diesela

Obieg Sabathiego

---