Silniki spalinowe

Silnik spalinowy to mechanizm w którym ruch tłoka wywołany jest ciśnieniem spalin powstających przez spalanie mieszanki paliwowo-powietrznej wewnątrz cylindra silnika. Powszechnie są stosowane silniki spalinowe tłokowe o posuwisto-zwrotnym ruchu tłoka (suwowe), zwane krócej silnikami spalinowymi tłokowymi, znacznie rzadziej o tłoku obracającym się. W silnikach suwowych tłok uszczelniony pierścieniami tłokowymi zamyka cylinder silnika; posuwisto-zwrotny ruch tłoka jest zmieniany przez mechanizm korbowy na ruch obrotowy wału korbowego; dopływ mieszanki (lub powietrza) do cylindrów silnika oraz usuwanie z nich spalin reguluje mechanizm rozrządu. W silnikach spalinowych tłokowych czterosuwowych (Jest to silnik spalinowy, którego tłok wykonuje cztery ruchy posuwisto-zwrotne w jednym cyklu roboczym.) obieg pracy odbywa się w 4 kolejnych suwach tłoka, co odpowiada 2 obrotom wału korbowego; w silnikach dwusuwowych (Jest to silnik spalinowy w którym cztery fazy pracy: ssanie, sprężanie, praca i wydech, wykonywane są one w ciągu dwóch suwów (od górnego do dolnego skrajnego położenia) tłoka.) obieg pracy odbywa się w 2 kolejnych suwach tłoka, co odpowiada 1 obrotowi wału korbowego; silniki dwusuwowe w porównaniu z czterosuwowymi mają mniej skomplikowaną konstrukcję, są łatwiejsze do obsługi i naprawy, tańsze, ale ich wadami są na ogół większe zużycie paliwa i zanieczyszczanie powietrza.

Silnik czterosuwowy

Rys. Schemat działania silnika czterosuwowego.

Suw ssania - tłok (1) przesuwa się w dół z górnego do dolnego skrajnego położenia. W tym czasie zawór ssany (2) jest otwarty co pozwala na zassanie powietrza lub mieszanki paliwo-powietrznej.

Suw sprężania - tłok przesuwa się w górę, do górnego skrajnego położenia. powietrze lub mieszanka paliwo-powietrzna zostaje sprężana do wymaganego ciśnienia. Oba zawory ssący (2) i wydechowy (3) są zamknięte.

Suw pracy - przed osiągnięciem górnego skrajnego położenia w silnikach wysokoprężnych i tych z elektronicznym wtryskiem paliwa następuje wtrysk paliwa i zapłon samoczynny wymuszony iskrą. Spalające się paliwo powoduje gwałtowny wzrost ciśnienia co wymusza ruch tłoka do dolnego skrajnego położenia. Oba zawory: ssący (2) i wydechowy (3) są zamknięte

Suw wydechowy - tłok porusza się w górę do górnego skrajnego położenia podczas gdy zawór wydechowy jest otwarty. Gazowe produkty spalania paliwa (spaliny) zostają wypchnięte z przestrzeni roboczej silnika.

Silnik dwusuwowy

Rys. Schemat działania silnika dwusuwowego.

Suw sprężania - w pierwszej fazie suwu sprężania następuje "przepłukanie" przestrzeni roboczej silnika (1). Wtedy to spaliny powstałe w poprzednim cyklu pracy są wytłaczane przez kanał wydechowy (2), jednocześnie do przestrzeni roboczej przez kanał międzykomorowy (3) napływa mieszanka paliwowa zgromadzona wcześniej w przestrzeni korbowej silnika (4). W dalszej fazie suwu sprężania tłok (5), pełniący także rolę zaworu, zamyka kanał wydechowy i międzykomorowy, odsłaniając jednocześnie kanał ssący (6). W czasie sprężania paliwa w komorze spalania, świeża porcja mieszanki paliwowej napływa przez kanał ssący do przestrzeni korbowej silnika.

Suw pracy - Przed dojściem do górnego martwego położenia tłoka następuje zapłon paliwa, które gwałtownie się rozprężając powoduje ruch tłoka w dół do dolnego skrajnego położenia. W końcowej fazie tego suwu odsłaniany jest kanał wydechowy i spaliny zaczynają opuszczać przestrzeń roboczą. Cykl się powtarza. `

Jako, że silniki dwusuwowe nie mogą być wyposażone w miskę olejową, smarowanie układu korbowodowego musi być zapewnione przez mieszankę paliwową. W tym celu do paliwa dodaje się pewną ilość oleju silnikowego. Istnieją też silniki dwusuwowe, gdzie oleju nie dodaje się do paliwa, ale jest on tłoczony z oddzielnego zbiornika bezpośrednio do łożysk oraz na gładzie cylindrów. Układ taki komplikuje jednak silnik, a główną zaletą dwusuwu jest lekkość i prostota (brak rozrządu, brak układu smarowania itd.) Silniki dwusuwowe, aczkolwiek mają swoje zalety, nie znalazły szerokiego zastosowania. Stosowano je głównie do napędu lekkich motocykli i motorowerów. W ostatnich czasach jednak nawet w tych zastosowaniach wypierają je silniki czterosuwowe. W Polsce i NRD produkowano także samochody osobowe(Syrena, Trabant i Wartburg), a nawet i ciężarowe IFA. Produkcja ich została zarzucona. Podstawową wadą silników dwusuwowych jest głośna praca oraz wysoka emisja spalin. Głównym tego powodem jest zawartość w mieszance paliwowej oleju silnikowego, który ulega spalaniu wraz paliwem.

---