1. Zasada pracy maszyn przepływowych i ich podział.

Polega na wykorzystaniu energii unoszonej przez ciecz, parę lub gaz, który przepływając wywiera nacisk na ciało ( obiekt). Ciało przejmuję energię płynu i ulega przemieszczenia względem niego( Ciało również może przekazywać energię płynowi-zjawisko ulega wtedy odwróceniu).

maszyny przepływowe dzielmy na

• wirnikowe(turbiny, pompy, sprężarki, wirówki)

• strumieniowe( przelotowe i rakietowe, pompy i sprężarki )

W zależności od rodzaju przepływającego płynu maszyny przepływowe mogą być:

*wodne (czynnik roboczy-ciecz) *parowe (para) *gazowe(gaz)

Kryterium podziału przepływu czynnika:

*promieniowe *osiowe *skośne

2. Turbiny parowe -zasada działania (rys)

Turbina parowa- jest silnikiem przepływowym wirnikowym, w którym rozprężająca się para wodna przekazuje energię do wieńca łopatkowego wirnika, nadając mu ruch obrotowy wirnikowi turbiny. Następuję tu zamiana energii cieplnej pary na pracę mechaniczną

Para z kotła wchodzi przez otwór wlotowy 1 turbiny i rozdziela się równomiernie na wszystkie dysze 4 w dysznicy 3. W dyszach pełniących rolę przyrządów ekspansyjnych następuje rozprężenie pary, której strumienie wchodzą między łopatki wirnika 5. Przepływając przez kanały międzyłopatkowe strumienie pary odchylają się wzdłuż łopatek, wskutek czego powstają siły obwodowe i momenty powodujące obrót wirnika, który jest sprzężony z wałem turbiny. Duża energia kinetyczna strumieni pary powoduje, że powstające siły obwodowe są znaczna, z prędkość obrotowa turbiny bardzo duża. Po wykonaniu pracy para opuszcza łopatki, gromadzi się w korpusie turbiny 6, skąd jest zwykle odprowadzana przewodem odpływowym 7 do skraplacza 9. Teoretyczny obiegiem siłowni z turbiną parową jest obieg Clausiusa - Rankina.

3. Podział turbin parowych

Podział w zależności od:

~ sposobu zamiany ener w stopniu turbiny:

*akcyjne *reakcyjne *kombinowane

~ głównego kierunku przepływu pary:

*osiowe *promieniowe

~ liczby stopni:

*jednostopniowe *wielostopniowe

~ prędkości obrotowej:

*normalne (3000 obr/min) *szybkobieżne (>3000) *wolnobieżne (<3000 obr/min)

~ mocy:

*małej mocy (do 2500 kW)*średniej (2500 - 25 000 kW) *dużej mocy (powyżej 25 MW)

~ sposobu wykorzystan ener cieplnej pary: *kondensacyjne *przeciwprężne *upustowe,

~ zastosowania:

*energetyczne *przemysłowe *trakcyjne,

~ ciśnienia pary dolotowej:

*niskoprężne NP (ciśnienie 2,5 MPa)

*średnioprężne SP (cieśn. 2,5- 6,5 MPa) *wysokoprężne WP (> 6,5 MPa).

4. Turbiny akcyjne, reakcyjne - zasada działania.

Turbina akcyjna o najprostszej konstrukcji składa się z wirnika o dużej liczbie łopatek na obwodzie, który jest umieszczony w korpusie turbiny. Na łopatki te jest kierowany strumień pary przez jedną lub kilka odpowiednio ukształtowanych dysz. Turbiny akcyjne mogą być wykonane jako jedno- lub wielostopniowe.

Turbiny reakcyjne, są obecnie budowane wyłącznie jako turbiny wielostopniowe złożone z 30 - 100 (a nawet więcej) reakcyjnych stopni ciśnienia. Stosowanie dużej liczby stopni jest potrzebne do zmniejszenia dużej prędkości obwodowej tych turbin. Turbiny te charakteryzują się bardzo dużymi mocami.

Turbiny reakcyjne o jedenastu stopniach ciśnienia, gdzie wirnik jest wykonany w postaci pełnego bębna z osadzonymi na nim wieńcami wirującymi. Między tymi wieńcami są umieszczone nieruchome łopatki wieńców kierujących osadzonych w korpusie turbiny

5. Od czego zależy podział na: wentylatory, dmuchawy, sprężarki?

Sprężarki, dmuchawy lub wentylatory są to maszyny robocze służące do sprężania i przetłaczania gazów i par. Proces przekazywania energii cząstkom sprężanego gazu lub pary odbywa się w sposób ciągły. Maszyny przepływowe do sprężania i przetłaczania są powszechnie stosowane w życiu codziennym, np. w urządzeniach wentylacyjnych, klimatyzacyjnych, w energetyce, chłodnictwie itp.

Charakterystycznym wskaźnikiem maszyn przepływowych sprężających, stanowiącym kryterium podziału, jest różnica ciśnień między ciśnieniem całkowitym czynnika na wylocie z maszyny a ciśnieniem całkowitym na wlocie do maszyny, zwana sprężem oraz stosunek tych ciśnień.

-spręż

- stosunek ciśnień

Jeżeli Δp < 0,01 MPa oraz π< 1,1, to maszynę taką nazywamy wentylatorem.

Jeżeli 0,01 =< Δ p =< 0,2 MPa oraz 1,1 =< π =< 3, to maszynę nazywa się dmuchawą. Natomiast, jeżeli Δ p > 0,2 MPa oraz π> 3, to mamy do czynienia ze sprężarką.

6. Wentylatory.

Są to sprężarki wirowe służące do przemieszczani i sprężania powietrz (gazów)

W zależności od kierunku przepływu powietrza (gazu) wentylatory dzielimy na :

*promieniowe *osiowe.

Wentylatory promieniowe w zależności od sprężu dzielą się na:

*wentylatory niskoprężne, Δ p < 0,001 Mpa,

*wentylatory średnioprężne, 0,001 =< Δ p =< 0,003 Mpa,

*wentylatory wysokoprężne, 0,003 =< Δ p =< 0,001 Mpa.

W zależności od układu łopatek wentylatory promieniowe dzielimy na:

*wentylatory bębnowe, w których duża liczba łopatek jest rozmieszczona na obwodzie koła wirnikowego i nadaje mu kształt bębna, *wentylatory wirnikowe (odśrodkowe).

Wentylatory mogą mieć różną postać w zależności od zagięcia łopatek wirnika:

*łopatki zagięte do tyłu (β₂ < 90°)

*łopatki zagięte do przodu (β₂ > 90°)

*łopatki proste (β₂ = 90°)

7. Dmuchawy

W zależności od kierunku przepływającego gazu dmuchawy dzielimy na:

*osiowe *promieniowe

Dmuchawy osiowe wytwarzają znacznie mniejszy spręż w jednym stopniu niż dmuchawy promieniowe o tej samej średnicy wirnika, dlatego w celu osiągnięcia takiego samego sprężu muszą mieć znacznie większą liczbę stopni. Wirnik dmuchawy osiowej ma kształt bębna dużej średnicy lub składa się z oddzielnych tarcz, na obwodzie których są umieszczone wieńce łopatek poszczególnych stopni. Między wieńcami łopatek wirnika znajdują się wieńce łopatek kierowniczych.

Dmuchawy są stosowane głównie w:

*hutnictwie- do tłoczenia powietrza do pieców *górnictwie- do napędu maszyn i urządzeń *lotnictwie- do silników odrzutowych *energetyce- do zasilania powietrzem turbin gazowych *w przemysłach chemicznym, chłodniczym

8. Sprężarki

Maszyny robocze, chłodzone obiegiem wymuszonym, w większośc to osiowe. Sprawnośc ok. 0,7 - 0,85

Sprężarki wirowe (turbosprężarki) sprężają gaz do wyższego ciśnienia niż dmuchawy. Są one zawsze wielostopniowe i chłodzone bądź płaszczem wodnym, bądź w międzystopnio chłodnicach umieszczonych na zewnątrz i włączonych między grupy wirników. Liczba stopni turbosprężarek promieniowych ok. 12, zaś osiowych > 20.

9. Turbiny wodne.

To maszyny wirowe, przepływowe, wykorzystują energi ę wody aby otrzymac ruch obrotowy, który wprowadza w ruch inne urządzenia

Równanie Bernoulliego.

Opisuje całkowitą energię cieczy doskonałej w ruchu, która jest sumą energii położenia(gz), ciśnienia i ruchu.

Z równania wynika, że jeżeli ciecz doskonała znajduje się w ruchu ustalonym to suma energii położenia , ciśnienia i ruchu wzdłuż linii prądu jest stała.

Pierwszy człon określa energię położenia cieczy. Jeżeli pewna ilość cieczy o objętości V i gęstości ρ znajduje się nad poziomem odniesienia na wysokości z, mierzonej od środka ciężkości, to ma ona w stosunku do tego poziomu energię położenia równą:

E_z = Vρgz

Drugi człon równania określa energię ciśnienia cieczy. Jeżeli na tłok o powierzchni A jest wywierane ciśnienie p, które spowoduje przesunięcie tłoka o drogę s, to wykonana praca wyniesie:

E_p = pAs

Trzeci człon określa energię kinetyczną cieczy. Jeżeli pewna ilość cieczy o objętości V i gęstości ρ porusza się z prędkością c, to ciecz ma energię kinetyczną

Równanie Bernoulliego można również przedstawić w postaci:

gdzie wszystkie składniki mają wymiar długości w metrach i są nazywane odpowiednio: wysokością prędkości, wysokością ciśnienia i wysokością położenia.

10. Podział i klasyfikacja turbin wodnych

W zależności od przebiegu zjawisk energetycznych podczas przepływu wody przez wirnik turbiny wodnej dzielimy na:

*akcyjne, w których ciśnienie wody przy wlocie jest równe ciśnieniu atmosferycznemu

*reakcyjne, w których ciśnienie wody przy wejściu na łopatki wirnika jest wyższe od atmosferycznego i maleje w czasie przepływu przez przestrzenie międzyłopatkowe wirnika

Zależnie od kierunku przepływu strumienia wody przez wirnik rozróżniamy turbiny:

*promieniowe *promieniowo - osiowe

*osiowe

Wyróżniamy także następujące turbiny:

*wolnobieżne *sredniobieżn *szybkobieżne *jednowirnikowe *wielowirnikowe *jednodyskowe *wielodyszowe

11.Turbina Francisa - zasada działania.

Jest to turbina reakcyjno-akcyjna. Woda przechodzi przez kierownicę i uzyskuje korzystny kierunek w stosunku do łopatek wirnika, a jednocześnie otrzymuje większą prędkość przepływu, co jest spowodowane tym, iż pole przepływu po obwodzie wewnętrznym jest mniejsze niż pole przepływu po obwodzie zewnętrznym. Pewna część energii ciśnienia wody jest przy tym przetworzona w energię ruchu, natomiast pozostała wchodzi do wirnika. W wirniku energia ciśnienia jest bezpośrednio przekształcona na pracę mechaniczną wskutek sił hydrodynamicznych.

12.Turbina Peltona - zasada działania.

Jest to turbina akcyjna. Ciśnienie panujące na wlocie i wylocie jest jednakowe. W kierownicy następuje przekształcenie energii całego spadu na energię kinetyczną przekazywaną na łopatki wirnika. Kierownica ma kształt dyszy i ustawia się ją pod wirnikiem. Struga wytryskująca z dyszy powinna być zwarta i bez wirów, co uzyskuje się przez dużą zbieżność dyszy i wypukły kształt iglicy. W przypadku dużych przepływów strumienia wody zasilanie wirnika może odbywać się kilkoma dyszami.

13.Turbina Kaplana - zasada działania.

Należy do turbin wodnych o przepływie osiowym, zwanych turbinami śmigłowymi. Pracuje na tej samej zasadzie, co turbina Francisa. Wirnik składa się z piasty z osadzonymi na niej kilkoma łopatkami otwartymi, tj. nie mającymi zewnętrznego wieńca. Dzięki temu opory przepływu maleją i zwiększa się sprawność turbiny. Zasilanie wirnika odbywa się za pomocą kierownicy o nastawialnych łopatkach. Po przejściu przez kierownicę woda zmienia kierunek z promieniowego na osiowy, wskutek czego wywiera napór hydrodynamiczny na łopatki wirnika i uchodzi do rury ssącej.

14.Pompy wirowe, podział pomp, budowa pomp wirowych.

Pompy wirowe służa do transportownia cieczy luba gazów z poziomu niższego do wyższego lub z obszarów o różnych ciśniniach

Pompy wirowe dzielimy:

1. Zależnie od kierunku przepływu cieczy przez wirnik:

*osiowe, *promieniowe, *promieniowo-osiowe,

2. Ze względu na sposób doprowadzenia cieczy do wirnika:

*jednostrumieniowe *dwustrumieniowe;

3. W zależności od ustawienia wału:

*poziome i pionowe;

4.Ze względu na liczbę stopni podnoszenia cieczy:

Jednostopniowe i wielostopniowe.

Budowa pomp wirowych

Najbardziej rozpowszechnionymi pompami wirowymi są pompy promieniowe odśrodkowe. Pompa odśrodkowa składa się z wirnika , osadzonego na wale napędzanym przez silnik, zaopatrzonego w szereg łopatek zagiętych ku tyłowi korpusu najczęściej w kształcie spirali przechodzącej w stożkowy dyfuzor , będący jednocześnie króćcem wylotowym, do którego jest przyłączona rura tłoczna , rury ssawnej , doprowadzającej wodę do wirnika i zaopatrzonej w smok , oraz zaworów zwrotnego i regulacyjnego , służących do regulacji wydajności pompy. Na wale wirnika jest umieszczona dławnica , zapewniająca szczelność między wałem a pokrywą korpusu.

Pompy odśrodkowe: a) jednostrumieniowa, b) dwustrumieniowa

a)zębate 1,2 koła zębate 3

korpus b)łopatkowa 1)korpus

2)wirnik 3)łopatki

15. Maszyny wyporowe - budowa oraz zasada działania

W parowych silnikach wyporowych zamiana energii cieplnej na prace mechaniczną dokonuje się poprzez bezpośrednie działanie ciśnienia pary na ruchomy element silnika (zwykle tłok) umieszczony w cylindrze. Postępowo-zwrotny ruch tłoka jest następnie zamieniany na ruch obrotowy wału za pośrednictwem mechanizmu korbowego

Budowa: zawór na wylocie pary,cylinder, tłok, tłoczysko, wodzik, korbowód, korba wału napędzanego, koła zamachowe, prowadnica, zawór na wylocie pary

W cylindrze porusza się tłok)połączony sztywno z jednym końcem tłoczyska, którego drugi koniec jest związany z wodzikiem poruszającym się w prostoliniowej prowadnicy(9). Korbowód jest połączony przegubowo z wodzikiem i obejmuje swoim łożyskiem czop korbowy wału napędzanego, połączonego z kołem zamachowym.

Działanie: Para o stałym ciśnieniu p₁ jest doprowadzana do cylindra przez zawór . Ciśnienie pary napełniającej cylinder działające na tłok przesuwa go w prawo - przemiana izobaryczna. Gdy tłok przesunie się do pewnego położenia zawór wlotowy zamyka się porcja pary zamkniętej w cylindrze rozpręża się. Towarzyszy temu przesuw tłoka dalej w prawo i spadek ciśnienia pary. tłok osiąga pewne położenie otwiera się zawór wylotowy i ciśnienie pary spada do wartości Tłok zmienia kierunek ruchu i przesuwając się w lewo usuwa z wnętrza cylindra parę przemiana 4-5.Po osiągnięciu przez tłok położenia odpowiadającego punktowi 5 zawór wylotowy 10 zamyka się i tłok przesuwa się dalej w lewo spręża resztę pary przemiana 5-6. W chwili osiągnięcia przez tłok krańcowego położenia otwiera się zawór 1 i para ponownie napełnia cylinder. W ten sposób został zamknięty obieg parowego silnika tłokowego.

Parowy silnik wyporowy o jednostronnym działaniu

Obieg teoretyczny Meyera parowego silnika wyporowego o jednostronnym działaniu

16. Sprężarki

1)WYPOROWE TŁOKOWE Podział: a)w zależności od przebiegu pracy sprężania jedno lub wielostopniowe; b) zależnie od liczby cylindrów jedno lub wielocylindrowe; c) ze wzg. na pracę tłoka o jedno lub dwustronnym działaniu tłoka. Cykl pracy składa się z: a) ssania - tłok z lewej na prawą, gaz zasysany jest do cylindra przez zawór ssawny, b) sprężania - tłok z prawej na lewą, oba zawory są zamknięte, c) wytłaczania - otwarcie zaworu tłocznego i usunięcie gazu z cylindra, d) zawór tłoczny zamyka się, a otwiera ssawny i nowy cykl. 2) WYPOROWE ROTACYJNE Zalicza się do nich: łopatkowe, krzywkowe, z obracającymi się tłokami, z wirującym pierścieniem wodnym ( prosta konstrukcja, małe zużycie oleju i części-łożysk, gaz może być użyty bezpośrednio, większe zapotrzebowanie na moc, większe zużycie wody chłodzącej, części muszą być odporne na korozję), śrubowe ( dwa koła - czynne i bierne; duża sprawność, mały ciężar, duża prędkość obrotowa, stosowane w turbinach gazowych). Są lżejsze i tańsze od sprężarek tłokowych i mają prostszą budowę(brak zaworów) i bardziej równomierną pracę.

17. Pompy tłokowe - zasada działania

Pompy tłokowe jednostronnego działania składają się z:

*staliwnego lub żelaznego korpusu

*żeliwnego tłoka o średnicy d (jest on organem roboczym pompy) *zaworu ssawnego *rury ssawnej *zaworu zwrotnego

*żeliwnego smoka ( zabezpiecza przed przedostaniem się do pompy części stałych)

*zaworu tłocznego *rury tłocznej

Tłok wykonuje ruch postępowo - zwrotny o skoku s., Gdy tłok przesuwa się w prawo, we wnętrzu pompy wytwarza się podciśnienie, natomiast na swobodną powierzchnię cieczy w zbiorniku dolnym działa ciśnienie atmosferyczne p_b, wyższe w danej chwili od ciśnienia we wnętrzu pompy. Pod wpływem tej różnicy samoczynnie otwierają się zawory, zwrotny i ssawny a ciecz przechodzi przez rurę ssawną do pompy. W prawym martwym położeniu tłoka ciecz całkowicie wypełnia korpus i cylinder pompy. Jeżeli ruch tłoka odbywa się w lewo, ciśnienie cieczy we wnętrzu wzrasta, wskutek czego zamyka się zawór ssawny i zawór zwrotny a otwiera się zawór tłoczny i ciecz jest wypierana do rury tłocznej.

Zależnie od konstrukcji tłoka pompy tłokowe dzielimy na:

• pompy z tłokiem tarczowym

• pompy z tłokiem nurnikowym

Do pomp tłokowych zalicza się również pompy przeponowe, w których tłok jest zastąpiony przeponą. Pompy te stosuje się do transportu cieczy zawierających szlam, piasek lub inne zanieczyszczenia, które w pompach tłok. mogłyby przedostać się do uszczelnień tłoka i spowodo jego uszkodze.

18. Co rozumiemy pod pojęciem siłowni, podział.

Siłownią nazywamy zakład energetyczny wytwarzający energię do napędu maszyn.

W zależności od rodzaju energii, przekształconej na energię elektryczną, rozróżniamy siłownie:

*cieplne, przetwarzające energię chemiczną paliwa na energię cieplną pary lub spalin, a tę z kolei na energię elektryczną

*jądrowe, przekształcające energię wytwarzaną podczas rozszczepiania jąder atomów ciężkich na energię cieplną, a tę z kolei na energię elektryczną

*wodne, przekształcające energie spadku wód na energię mechaniczną napędzającą turbiny wodne

*inne (generatory MHD, termojądrowe, słoneczne, geotermalne, wiatrowe)

19. Elektrociepłownie - zakład energetyczny spełniający jednocześnie zadanie elektrowni i ciepłowni. Sprawność ogólna elektrociepłowni sięga 70%, charakteryzuje ją moc elektryczna wyrażona w MW, będąca sumą mocy wszystkich zainstalowanych generatorów elektrociepłowni, oraz moc cieplna wyrażona w GW, stanowiąca - w odniesieniu do wody grzejnej - sumę wydajności cieplnej wszystkich pracujących jednocześnie wymienników ciepła zasilanych z upustów turbin lub świeżą parą.

W elektrowniach mogą być stosowane turbiny:

*przeciwprężne *upustowo - przeciwprężne

*upustowo - kondensacyjne

20. Rodzaje sieci cieplnych

Sieć przewodów służąca do przesyłania czynnika grzejnego z elektrociepłowni do miejsc poboru ciepła nazywa się siecią ciepłowniczą

Mogą być następując układy sieci cieplnych:

*promieniowy (przewody prowadzące tzw. magistralami, nie są ze sobą połączone. Tutaj średnice przewodów magistrali zmniejszają się w miarę zmniejszania ilości przepływającego czynnika grzejnego) *pierścieniowy (magistrale są połączone ze sobą i mają jednakowe średnice, możliwe jest doprowadzenie ciepła do odgałęzień dowolnej magistrali w przypadku jej uszkodzenia, jest najdroższy)

*mieszany (promieniowe magistrale są połączone przewodami o mniejszej średnicy, umożliwia on doprowadzenie ciepła do miejsca poboru w razie awarii jednej z magistrali, jest tańszy od układu pierścieniowego)

21. Schemat siłowni cieplnej z turbiną przeciwprężną (upustową)

Obieg siłowni z turbiną przeciwprężną, w której para wylotowa jest odprowadzana do wymiennika ciepła 7. W wymienniku ciepła 7 para skrapla się, oddając swe ciepło wodzie przepływającej do sieci grzejnej z grzejnikami 5, tym samym ogrzewając pomieszczenia mieszkalne lub przemysłowe. Po oddaniu ciepła w grzejnikach zimna woda jest doprowadzana za pomocą pompy 6 z powrotem do kotła 1. Taki obieg nazywa się obiegiem przeciwprężnym. W obiegu tym uzyskuje się dużo ciepła do celów ogrzewczych, natomiast otrzymana energia elektryczna jest mniejsza niż w układzie z turbiną kondensacyjną.

Siłownia z turbiną upustową Pod względem energetycznym łączy ona cechy turbiny przeciwprężnej i kondensacyjnej. Po przejściu przez pierwszą grupę stopni turbiny część pary odprowadza się i wykorzystuje do celów grzewczych, podobnie jak w turbinie przeciwprężnej, a pozostała część pary przepływa przez drugą grupę stopni turbiny, poczym płynie do skraplacza 5, tak jak w układzie z turbiną kondensacyjną

Siłownia cieplna z turbiną przeciwprężną; 1 - kocioł, 2 - turbina, 3 - wał, 4 - prądnica, 5 - grzejnik, 6 - pompa, 7 -wymiennik ciepła

Siłownia cieplna z turbiną upustową; 1 - kocioł, 2 - turbina. 3 - wał, 4 - prądnica. 5 - grzejnik, 6 - pompa, 7 - wymiennik ciepła

22. Siłownie jądrowe - reaktory (schemat).

Siłownie jądrowe wykorzystują energię wydzielającą się przy rozszczepieniu jąder atomu po to by uzyskać ciepło. Jądra powstające podczas rozszczepienia są z reguły promieniotwórcze i ulegają dalszym samorzutnym przemianom. Energi wiązania w poszczególnych jądrach jest różna i ulega podczas reakcji jądrowej zmianom.

Energia ta jest znacznie większa niż energia cieplna powstająca podczas spalania tradycyjnego paliwa.

Podczas rozszczepiania atomu uranu niewielka część masy atomu zostaje

przekształcona w energię czemu towarzyszy uwolnienie kilku neutronów. W reaktorze jądrowym elektrowni prowadzi się tę reakcję w sposób kontrolowany, a wyzwoloną przy tym energię wykorzystuje się do ogrzewania wody, zamienianej następnie w parę do napędu turbin.

Reaktory jądrowe. Najważniejszą częścią siłowni jądrowej jest reaktor, w którym jest prowadzona reakcja łańcuchowa i wyzwalana energia cieplna. Paliwo jądrowe w reaktorze (tzw. niejednorodnym) ma najczęściej postać prętów, rur lub blach uranowych (lub z tlenku uranu) rozmieszczonych w masie stałego lub ciekłego moderatora, tworząc z nim rdzeń reaktora. Ciepło wytworzone podczas rozszczepienia jąder jest odprowadzane na zewnątrz reaktora przez chłodziwo reaktorowe (ciecz lub gaz), przepływające wzdłuż prętów paliwowych.

23. Podział elektrowni wodnych - krótka charakterystyka

Elektrownie wodne ze względu na charakter pracy dzielimy na :

*elektrownie samodzielne - zaopatrujące pewien obszar w energię elektryczną,

*elektrownie współpracujące - uzupełniające pracę innych elektrowni powiązanych siecią energetyczną,

*elektrownie szczytowo-pompowe - które pompują wodę do wyżej położonego zbiornika w okresach mniejszego zapotrzebowania mocy, a w okresach zwiększonego zapotrzebowania- wytwarzają energię, wykorzystując do pracy turbin wodę uprzednio zmagazynowaną w zbiorniku,

*elektrownie z czołem pompowym - normalnie pracujące przy naturalnym dopływie wody, a w przypadku mniejszych przepływów wykorzystujące wodę ze zbiornika uzupełniającego pompą w okresie mniejszego zapotrzebowania mocy.

Ze względu na wielkość spadu elektrownie wodne dzieli się na :

*elektrownie o niskim spadzie- wykorzystujące spady do 15m,

*elektrownie o średnim spadzie - o spadach 15 - 50m,

*elektrownie o wysokim spadzie - o spadach powyżej 50m.

Zależnie od usytuowania elektrowni w stosunku do miejsca spiętrzania rozróżniamy:

*elektrownia przystopniowe lub przyzaporowe - umieszczone w przekroju spiętrzania lub bezpośrednio przy budowli piętrzącej,

*elektrownie derywacyjne - zasilane wodą za pomocą kanału lub rurociągu.

24. Inne źródła energii

Generatory MHD (magnetohydrodynamiczny). Przez pole magnetyczne wytworzone za pomocą elektromagnesów przepływa plazma, tj. zjonizowany gaz bardzo silnie nagrzany i odpowiednio sprężony. Gaz ten rozpręża się w dyszy i wypływa z niej z dużą prędkością. Przepływ zjonizowanego gazu przez pole magnetyczne powoduje wzbudzenie w gazie prądu elektrycznego o kierunku prostopadłym do kierunku pola magnetycznego i kierunku przepływu gazu. Przepływ gazu jest wywołany ruchem elektronów i ruchem dodatnio naładowanych jonów, które gromadzą się na grafitowych elektrodach., umieszczonych w strumieniach plazmy. Połączenie obydwu elektrod umożliwia przepływ prądu elektrycznego. W ten sposób następuje niemal bezpośrednia zamiana ciepła na energię elektryczną.

Generatory termojądrowe (płomieniowe). Zasada działania generatora opera się na wykorzystaniu zjawiska jonizacji gazów w płomieniu. Jonizacja gazów palnych (np. wodoru) polega na tym, że ich atomy rozpadają się na elektrony i dodatnio naładowane jony. Atomy tlenu przyłączające elektrony stają się jonami elektrycznie ujemnymi. Jeżeli w części płomienia istnieje więcej jonów tlenu niż w części pozostałej, to na elektrodzie umieszczonej w tej części płomienia będzie się gromadził ujemny ładunek elektryczny, a na elektrodzie znajdującej się w drugiej części płomienia - ładunek dodatni. Przez połączenie obu elektrod uzyskuje się wiec przepływ prądu. Różnice stężenia jonów tlenu w poszczególnych częściach płomienia można uzyskać bądź przez jednostronne chłodzenie płomienia( powoduje to niezupełne w tej jego części) bądź przez miejscowe doprowadzenie tlenu.

25. Kotły - zasada działania kotłów

Kotły to naczynia zamknięte, w których woda podgrzewa się lub przechodzi w parę pod wyższym ciśnieniem od atmosferycznego, w celu użytkowania na zewnątrz naczynia. Ciepło potrzebne do wytworzenia pary uzyskuje się przez spalenie paliwa w palenisku kotła. Kocioł parowy jest więc przetwornicą energii, która przetwarza energię chem. paliwa w cieplną.

Na wytwarzanie pary w kotle składają się następujące zjawiska:

*spalanie paliwa połączone z wytwarzaniem potrzebnej ilości ciepła

*wymiana ciepła między spalinami a wodą zasilającą

*zamiana wody na parę

Kocioł parowy nazywany również urządzeniem kotłowym, stanowi zespół urządzeń i instalacji o różnorodnych funkcjach.

W kotle wyróżniamy:

*komorę spalania, obejmującą palenisko i kanały gazów spalinowych

*przestrzeń wodną, zawierającą wodę zamienianą na parę

*przestrzeń parową, czyli przestrzeń do gromadzenia pary

Zasada działania:

*paliwo i potrzebna do jego całkowitego spalenia ilość powietrza są stale doprowadzane do paleniska, gdzie następuje jego spalenie

*towarzyszy temu wytwarzanie gazów spalinowych o wysokiej temperaturze, które przepływając przez kanały spalinowe kotła, wydostają się na zewnątrz przez komin i oddają przez konwekcję swe ciepło wodzie znajdującej się w zamkniętym układzie wodnym kotła

*jednocześnie rozżarzone palenisko przekazuje część swego ciepła wodzie przez bezpośrednie promieniowanie

*woda ogrzana do temperatury wrzenia zamienia się w parę

26. Parametry techniczne kotła

Od urządzeń kotłowych wymaga się, aby dostarczały określoną ilość pary o wymaganym ciśnieniu i temperaturze w odpowiednim przedziale czasowym. Założenie to decyduje o wymiarach i konstrukcji kotła.

Wydajność kotła parowego Φ_g kotła grzewczego wodnego określa się wydajnością cieplną, czyli strumieniem ciepła grzejnego W.

Wydajnością kotła parowego D określa się strumień masy pary wyprodukowanej w ciągu jednostki czasu.

Natężenie d powierzchni ogrzewanej jest to stosunek wydajności kotła D do jego powierzchni ogrzewanej H i wyraża się liczba kg pary wytworzonej w czasie jednej godziny przypadająca na 1 m² powierzchni ogrzewanej kotła. Parametr ten charakteryzuje wykorzystanie powierzchni ogrzewanej i zależy od konstrukcji paleniska i kotła, jak również od rodzaju paliwa i warunków pracy urządzenia kotłowego. d =

Pojemność wodna jest to zawartość wody w kotle podczas pracy kotła.

Wielokrotność odparowania, inaczej odparowalność kotła, określa się jako ilość pary wytworzonej z 1 kg paliwa i wyraża się stosunkiem wydajności kotła D do ilości zużytego na ten cel paliwa B.

Miarą wykorzystania energii paliwa jest sprawność kotła η_k i oznacza stosunek ciepła odprowadzonego z parą do ciepła doprowadzonego z paliwem

27. Charakterystyka najważniejszy paliw

1.Do paliw stałych (naturalnych) zaliczamy:

*węgiel kamienny-składa się z chemicznie czystego węgla, węglowodorów i składników niepalnych.

*węgiel brunatny-w porównaniu z węglem kamiennym jest paliwem mniej wartościowym, jego wartość opałowa wynosi około 16000kJ/kg. Wykorzystywany jest na miejscu jako paliwo energetyczne.

*torf -wartość opałowa wynosi około 13000kJ/kg(spowodowane to jest wysoką zawartością wilgoci).

*drewno suche ma Wu ok.19000kJ/kg, drewno wilgotne ok.12000kJ/kg, odpady w formie wiórów 10000kJ/kg, węgiel drzewny ma Wu 28000-32000kJ/kg.

*koks-paliwo uszlachetniony, otrzymujemy przez suchą destylacje węgla kamiennego, Wu ook.29000kJ/kg.

2.Paliwa ciekłe:

*ropa naftowa to jedyne naturalne paliwo; przez destylacje ropy naftowej otrzymuje się: benzynę, naftę i olej napędowy, Wu od 42000 do 46000 kJ/kg.

*alkohol etylowy i metylowy(dodatki w mieszankach paliw napędowych).

3.Paliwa gazowe:

*gaz ziemny - jedyne naturalne paliwo gazowe, Wu od 19000 do 34000 kJ/kg

*gaz świetlny i koksowniczy

*gaz generatorowy

*gaz wodny

*gaz wielkopiecowy

28.Rodzaje palenisk kotłowych

*paleniska rusztowe- palenisko z poziomym rusztem nieruchomym zbudowane jest z oddzielnych belek żeliwnych, zwanych rusztowinami, między którymi przepływa powietrze dostarczone do spalania. Nad rusztem znajduje się komora z paleniskami, a pod rusztem popielnik. Palenisko z rusztem mechanicznym schodkowym służy do opalania kotłów tanim paliwem (węgiel brunatny, muł węglowy). Na tym ruszcie paliwo zsuwa się w dół po schodkach wykonujących ruchy posuwisto zwrotne. W kotłach o dużej wydajności pary, stosowane są również ruszty taśmowe, w których rusztowany powiązane są łańcuchem napędzanym kołem łańcuch-ym. Do ochrony rusztowin przed wysoka temp stosuje się chłodzenie ich powietrz lub wodą.

*paleniska na pył węglowy- paliwo pyłowe wdmuchiwane jest do komory paleniskowej niemającej rusztu przez palnik, razem z podgrzanym powietrzem do spalania. Zaletą tych palenisk jest możliwość szybkiego dostosowania intensywności spalania, wydajność cieplna, zupełne i całkowite spalanie przy mniejszej ilości dostarczonego powietrza, wysoka temp spalania, wykorzyst promieniowania cieplnego oraz krótszy czas spalania. Wadą spalania pyłu jest konieczność uprzedniego rozdrobnienia węgla, a następnie jego oczyszczenia, osuszenia i zmielenia. Wadami palenisk pyłowych są: niebezpieczeństwo wybuchu pyłu oraz fakt unoszenia dużej ilości popiołu do komina, co wymaga zastosowania odpowiednich urządzeń odpylających. Do wprowadzania mieszanki pyłu i powietrza do paleniska stosuje się najczęściej palniki szczelinowe lub wirowe.

*paleniska fluidalne- w celu poznania tego procesu trzeba rozpatrzyć poszczególne jego fazy. Na nieruchomej płycie rusztowej znajduje się rozdrobniony materiał stały. Doprowadzane od dołu powietrze przepływa istniejącymi kanałami między cząstkami stałymi. Przy ciągłym zwiększaniu strumienia przepływającego powietrza warstwa materiału pozostaje nieruchoma, natomiast spada ciśnienie w warstwie. W pewnym przedziale prędkości przepływu powietrza, tzn., prędkości krytycznej fluidyzacji, materiał tworzący warstwę osiąga taki stan rozluźnienia, że poszczególne ziarna ciała stałego zaczynają przesuwają się względem siebie. Przy dalszym zwiększeniu prędkości powietrza materiał cyrkuluje na podobieństwo wrzącej cieczy. Jest to zjawisko fluidyzacji. Gdy prędkość powietrza przekroczy prędkość swobodnego opadania ziaren, wtedy zakończy się ten proces i nastąpi unoszenie cząstek stałych z warstwy. Zapłon warstwy może odbywać się za pomocą palnika olejowego lub gazowego ogrzewającego warstwę od góry. Początek procesu spalania jest podobny jak w kotle z paleniskiem rusztowym, jednak przebiega w niższej temp. Występujące w warstwie fluidalnej pęcherze powietrza wprawiają w ruch warstwę, uaktywniają mieszanie się cząstek stałych w warstwie, dostarczają tlen do palących się cząstek paliwa. Zachodzi intensywna wymiana ciepła między cząsteczkami węgla i popiołu oraz między warstwą fluidalną a umieszczoną w niej powierzchnia ogrzewalną.

*paleniska cyklonowe- można w nich spalać dowolny gatunek węgla kamiennego, brunatnego, torfu, a także mieszaniny. Cząstki paliwa, których wymiary musza być mniejsze od 6 mm wdmuchiwane są razem z powietrzem z dużą prędkością stycznie do ściany komory paleniskowej, tak ze cząstki węgla są zawirowane i odrzucane na ścianki pokryte lepkim żużlem, na których się całkowicie spalają, natomiast żużel odpływa z paleniska w postaci ciekłej. To palenisko ma kształt walca usytuowanego poziomo, ukośnie lub pionowo.

*palniki na paliwo ciekłe i gazowe

*palniki gazowe

29.Podgrzewacze pary, podgrzewacze powietrza, podgrzewacze wody

*Podgrzewacze pary stosuje się do zmiany pary nasyconej wytwarzanej w parowniku na parę przegrzaną o temperaturze niekiedy przekraczającej 600^oC. Są one wykonane z pewnej liczby równoległych rur stalowych osadzonych końcami w komorach zbiorczych, wykonanych z żeliwa, stali węglowej lub najszlachetn. stali stopowych.

*Podgrzewacze powietrza-ich zadaniem jest podwyższenie temperatury w palenisku, wykorzystanie ciepła spalin wylotowych oraz ułatwienie spalania niskowartościowych paliw.

Dzielimy je na:

*rurowe*płytowe *regeneracyjne(obrotowe)

Podgrzewacze wody-są najczęściej bezpośr. połączone z kotłem właściwym. Składają się one z użebrowanych rur żeliwnych, przez które przepompowy-na jest woda zasilająca. Spaliny przepływają po zewnętrznej stronie rur, bezpośrednio po opuszczeniu kotła.

30.Źródła wody i jej uzdatnianie.

Źródła wody: *podziemia *rzeki *zbiorniki

Uzdatnianie wody polega na jej:

*odgazowaniu z gazów zawartych w wodzie najbardziej szkodliwy jest tlen,powodujące korozje elementów stalowych(blach,rur):wyróżniamy odgazowanie termiczne i chemiczne

*zmiękczaniu chemicznym-polega na usunięciu szkodliwych soli zawartych w wodzie surowej lub zamiana ich na nieszkodliwe sole

*odkwaszaniu Destylacja-proces, w wyniku którego otrzymuje się wodę prawie chemicznie czystą.

31. Typowe konstrukcje kotłów parowych - podział

Kotły parowe dzielimy opierając się o różne kryteria:

• Pod względem ciśnienia pary:

*Niskoprężne - o ciśnieniu pary p<0,17 Mpa lub temp. wody t<115^oC

*Wysokoprężne - o ciśnieniu pary p>0,17 MPa lub temp. wody t>115^oC

• Pod względem konstrukcyjnym:

*Ognio rurowe - wyposażone w rury, przez które przepływają spaliny, a z zewnątrz obmywane wodą

*Wodno rurowe - wyposażone w rury, przez które przepływa woda, natomiast z zewnątrz gazy spalinowe

• Ze względu na materiał z jakiego są wykonane:

*Żeliwne - przy opalaniu paliwem stałym

*Stalowe- przy opalaniu paliwem płynnym

• Ze względu na przepływ wody przez kocioł:

*Obiegowe- o obiegu naturalnym- grawitacyjnym i wymuszonym- pompowym

*Przepływowe- złożone wyłącznie z wężownic i rur o bardzo dużej długości.

Obecnie stosowane kotły charakteryzują się dużą powierzch. ogrzewalną, którą uzyskuje się przez znaczne rozbudowanie powierzchn wymiany ciepła miedzy woda a spalinami.

32. Kotły z paleniskiem fluidalnym

Zazwyczaj są kotłami wodnorurkowymi. Spalane są w nim najtańsze paliwa: niskokaloryczne, zasiarczone. Kotły te spełniają normy emisji, bez dodatkowych instalacji odsiarczania. Kocioł z paleniskiem fluidalnym jest kotłem o konstrukcji samonośnej w kształcie prostopadłościanu wykonanego w technologii ścian szczelnych. Dolnej części pod skrzyniami rozdzielacza powietrza podwieszony jest schładzacz popiołu. Kocioł wyposażony jest w komplet niezbędnej armatury zabezpieczającej i ruchowej zapewniającej bezpieczna eksploatację. Regulacja wydajności przenośników ślimakowych dokonywana jest przez przemienniki częstotliwości Powietrze do kotła doprowadzane jest z wentylatora na zewnątrz budynku kotłowni. Kocił wyposażony jest w układy pomiarowe i automatykę umożliwiającą prace w żądanym reżimie technologicznym.

33. Podział i klasyfikacja pojazdów samochodowych

1)Pojazd lądowy

a)Pojazd drogowy mechaniczny

-ciągnik -poj. specjalny -poj. samochodowy

*motocykl *motorower *skuter

inny podział:

*samochód osobowy *ciężarowy *autobus

b) pojazd szynowy

Pojazd samochodowy - grupa pojazdów zaopatrzonych we własny napęd, przeznaczonych do przewozu ludzi lub ładunków.

Samochód - jest to doskonały środek do szybkiego i wygodnego przenoszenia się z miejsca na miejsce lub do przewożenia ładunków.

Przemysł motoryzacyjny wywiera ogromny wpływ na wiele kooperujących gałęzi przemysłu: metalurgicznego, przetwórstwa tworzyw sztucznych, chemicznego, gumowego, współpracujących z nim gałęzi przemysłu oraz przyczynia się do rozwoju budownictwa drogowego.

Podział pojazdów lądowych silnikowych:

Pojazdy samochodowe dzielimy ze względu na:

• Przeznaczenie:

*transportowe-do przewoz ludzi i ładunków

*ciągniki- do ciągnięcia poj. drogowych

*poj. wojskowe- poj. przystosowane do poruszania się w ciężkim terenie i odznaczające się dużą niezawodnością działania

*pojazdy specjalne - wyposażone w zamontowane na stałe urządzenia lub narzędzia służące do spełniania określonych zadań (samochody pożarnicze, sanitarki itp.)

• Warunki ruchu:

*pojazdy drogowe - do poruszania się po utwardzonych nawierzchniach drogowych

*poj. wzmocnione - dostosowane do pracy w trudnych warunkach eksploatacyjnych

*pojazdy terenowe - do poruszania się po bezdrożach, pokonywania przeszkód terenowych (najczęściej zaopatrzone w napęd 4 kołowy)

*amfibie - pojazdy terenowe dostosowane do poruszania się po wodzie

• System napędu:

*spalinowy *parowy *elektryczny

*inercyjny (bezwładnościowy)

• Dopuszczalny ciężar całkowity pojazdu, rodzaj podłoża, po którym porusza się pojazd oraz konstrukcji układu jezdnego

*poj. kołowe - przystosowane do poruszania się po drogach o nawierzchni utwardzonych

*pojazdy półgąsienicowe - obok gąsienic posiadają przednie koła

*pojazdy kołowo-gąsienicowe - gąsienice mogą być zakładane na koła

*pojazdy gąsienicowe - przystosowane do poruszania się po bezdrożach

*pojazdy jednośladowe - np. motocykle

*pojazdy wielośladowe - pozostawiające podczas jazdy dwa lub więcej śladów ( zależnie od liczby osi mogą być jednoosiowe lub wieloosiowe)

*pojazdy o napędzie na koła tylne z przednim zespołem napędowym

*pojazdy o napędzie na koła tylne z tylnym zespołem napędowym

*pojazdy o napędzie na przednie koła i przednim zespole napędowym

• Rodzaju nadwozia:

*osobowe *osobowo-terenowe *ciężarowe *autobusy *specjalne

34. Budowa pojazdów samochodowych

Każdy pojazd samochodowy składa się z 3 zasadniczych grup podzespołów:

*silnik - źródło mocy napędowej; wyposażony jest w różne urządzenia pomocnicze takie jak: zbiornik paliwa, filtr paliwa, filtr powietrza, gaźnik, tłumik układ zapłonowy i inne.

*podwozie - składa się z zespołów i mechanizmów służących od przekazywania siły napędowej z silnika na koła pojazdu; w jego skład wchodzą zespoły umożliwiające poruszanie się samoch. oraz manewrowanie nim zgodnie z wolą kierowcy; można w nim wyróżnić następujące zespoły:

*układ napędowy *układ jezdny *układ hamulcowy *układ kierowniczy

Zespoły podwozia połączone są w całość konstrukcyjna przez ramę samochodu oraz jego nadwozie. Podwozie stanowi zwykle samodzielną, oddzielnie produkowaną całość zdolna do jazdy lecz pozbawiona nadwozia. Samochody osobowe buduje się najczęściej bez ramy lub z tzw. Rama szczątkową w postaci krótkiej ramy widłowej, na której umieszcza się silnik.

*nadwozie (karoseria) - stanowiące pomieszczenie dla kierowcy i przewożonych pasażerów lub ładunków; stanowi zewn. osłonę podwozia wraz z umieszczonymi na nim zespołami; zadanie - zapewnienie najkorzystniejszych warunków transportu ludzi lub ładunków, a w przypadku samochodów specjalnych - możliwie najwłaściwsze spełnienie stawianych mu zadań; obejmuje - pomieszczenie dla kierowcy, pasażerów lub ładunku wraz z osprzętem, natomiast nadwozia samochodów specjalnych maja kształt dostosowany do wykonywanej funkcji.

35. Bilans sił działających na pojazd samochodowy

Siły zewnętrzne wpływające na przebieg ruchu pojazdów (jego kierunek i szybkość):

*siły statyczne - działają niezależnie od tego czy pojazd znajduje się w ruchu czy w spoczynku; zaliczamy do nich: ciężar pojazdu G, relacje nawierzchni Q₁ oraz Q₂ pochodzące od nacisku kół

*siły dynamiczne - występują tylko w ruchu pojazdu; zaliczamy do nich:

*siłę napędową P_k działająca na obwodzie kół napędowych, pochodzącą od momentu obrotowego silnika

*siły hamowania P_h działające na obwodzie wszystkich kół w miejscu zetknięcia się ich z nawierzchnią; działają tylko w czasie działania układu hamulcowego

*siły oporów ruchu, przeciwdziałające poruszaniu się pojazdu; Należą do nich: siły oporów toczenia P_t, które działają w miejscu zetknięcia się kół pojazdu z nawierzchnią, wielkość tych sił zależy od ciężaru G, rodzaju i stanu nawierzchni oraz stanu ogumienia pojazdu i prędkości ruchu i kształtu nadwozia; siła oporów wzniesienia P_w działająca tylko podczas jazdy w górę; siła bezwładności P_b występująca tylko przy przyspieszeniu lub opóźnieniu pojazdu; siły odśrodkowe P_o działające w czasie ruchu pojazdu na łuku.

Równanie ruchu poj., równanie bilansu sił:

P_k = P_p + P_t + P_w + P_b

*P_p - opór powietrza *P_t - opór toczenia;

*P_w- o. wzniesienia *P_b- o.bezwładności

36. Podział silników spalinowych. Zadania silnika

Zadaniem silnika jest zmiana energi cieplnej paliw na pracę mechaniczną. Zamiana ta odbywa się w sposób bezpośredni, ponieważ paliwo spalane jest w cylindrze silnika, co oznacza, że sprawność silników spalinowyh jest dużo wyższa niż silników parowych.
Silniki spalinowe należą do grupy silników cieplnych (o spalaniu wewnętrznym) pracują na zasadzie przemiany energii cieplnej na pracę mechaniczną, pobierają energię bezpośr. z dostarczanego paliwa. Zamiana energii chemicznej zawartej w paliwie na energię cieplną, odbywa się poprzez spalanie paliwa wewnątrz cylindra silnika.

Silniki spalinowe dzielimy na:

*tłokowe (stosowane do napędu samoch.)

*turbinowe (duży koszy produkcji, duże zużycie paliwa, kłopotliwe odprowadzenie spalin, kosztowne przekładnie zębate)

*odrzutowe

37. Silniki spalinowe - Podział

Wg sposobu pracy:

*silniki dwusuwowe (cały obieg pracy odbywa się w dwóch suwach tłoka tj. podczas jednego obrotu wału korbowego; nie posiada zaworów, lecz szczeliny w ścianach cylindrów, poprzez które odbywa się wlot mieszanki, lub wylot spalin)

*silniki czterosuwowe (tłok na każde cztery suwy wykonuje jeden suw pracy - rozprężanie, a trzy pozostałe suwy służą jako przygotowawcze: ssanie, sprężanie, wylot spalin; cały obieg pracy odbywa się podczas dwóch obrotów wału korbowego; ma zawory ssące i wylotowe)

Wg układu korbowego:

*silniki z tłokiem samonośnym (najczęściej spotykany)

*silniki z wodzikiem (stosowany w silnikach okrętowych dużej mocy)

Wg czynnych stron tłoka:

*silniki jednostronnego działania

*silniki dwustronnego działania

Wg rodzaju zapłonu:

*z zapłonem iskrowym - niskoprężne, Otto

*silniki z zapłonem samoczynnym - wysokoprężne, Diesla

*silniki z głowicą żarową

Wg stosowanego paliwa i sposobu przygotowania mieszanki:

*silniki na paliwa ciekłe (benzyna, benzol, nafta, olej napędowy, alkohole, olej opałowy

*silniki na paliwa gazowe (gaz ziemny, gaz świetlny i koksowniczy, gaz generatorowy, gaz propan-butan itp.)

*silniki na paliwa stałe (pył węglowy)

*zewnętrzne przygotowanie mieszanki (gaźnik; silniki z zapłonem iskrowym)

*wewnętrzne przygotowanie mieszanki (wtryskiwacz; silniki z zapłonem samoczynnym)

Wg układu cylindrów

*silniki rzędowe (układ rzędowy; prosty w budowie, łatwy w obsłudze; silniki szybkobieżne-do 6 cylindrów, silniki okrętowe i przemysłowe - do 12)

*silniki widlaste (układ widlasty; krótsze, silniki ośmiocylindrowe)

*układ typu boxer (np. w autobusach)

*układ gwiazda (o nieparzystej liczbie cylindrów 5,7,9 w gwieździe pojedynczej, lub 14,18 w gwieździe podwójnej, stosowane w lotnictwie)

*układ przeciwbieżny (silniki dwusuwowe, stosowane w samochodach, okrętach, lotnictwie, kolejnictwie)

*układy specjalne *układ W *układ H *układ X *układ delta *układy bliźniacze i posobne

Wg kierunku obrotów:

*silniki jednokierunkowe

*prawe (wał korbowy obraca się w prawo patrząc na silnik od strony poboru mocy)

*lewe

*silniki nawrotowe (wał może obracać się w prawo i w lewo; stosowane w silnikach okrętowych

Wg uzyskiwanej mocy:

*silniki małej mocy (do 150kW)

*silniki średniej mocy (od 150 do 735kW)

*silniki dużej mocy (powyżej 735kW)

Wg średniej prędkości tłoka:

*silniki wolnobieżne (C_śr<6,5m/s)

*silniki szybkobieżne (C_śr>6,5m/s)

Wg zastosowania:

*silniki przemysłowe (budowane na fundamentach stałych, przeznaczone do trwałej i ekonomicznej pracy, z zapłonem samoczynnym, duży ciężar przypadający na jednostkę mocy)

*silniki okrętowe

*silniki główne do napędu śruby okrętowej (z zapłonem samoczynnym, dużej mocy, dwusuwowe, chłodzone wodą, o małych obrotach, wysoka niezawodność)

*silniki pomocnicze do napędu agregatów (agregatów. Czterosuwowe, o umiarkowanej mocy, do napędu prądnic, sprężarek)

*silniki czołowe (małe, duża zdolność do przeciążeń, pracują przy słabym chłodzeniu)

*silniki pojazdów trakcji szynowej

*silniki samochodowe cichobieżność, lekkość, zwartość budowy, ekonomiczność, łatwość obsługi)

*silniki ciągnikowe

*silniki motocyklowe (zwarta budowa, lekka konstrukcja, chłodzone powietrzem, małej mocy, szybkobieżne)

*silniki lotnicze (wykonywane z wysokiej jakości materiałów, napędzane drogimi paliwami)

*silniki gospodarcze (małe, szybkobieżne)

38. Zasada działania silnika niskoprężnego czterosuwowego

Cykl roboczy składa się z 4 suwów: ssania, sprężania, pracy (rozprężania), wydechu, wykonywanych w ciągu dwóch obrotów wału korbowego. Do regulacji dopływu i odpływu gazów cylinder wyposażony jest w dwa zawory: ssący i wydechowy. Są one zamykane przez sprężynę, a otwierane przez dźwigienki i popychacze sterowane przez wałek rozrządu, obracający się dwukrotnie wolniej niż wał korbowy.

*Ssanie mieszanki paliwowo-powietrznej do cylindra następuje podczas przesuwania się tłoka z położenia do położenia najniższego

*Sprężanie następuje po zassaniu mieszanki do cylindra. sprężona mieszanka paliwowo-powietrzna zostaje zapalona przez iskrę świecy zapłonowej.

*Rozprężanie (praca) mieszanki rozpoczyna się z chwilą zapalenia mieszanki (zawory są zamknięte)

*Wydech spalin na zewnątrz. Tłok wykonuje suw wydechu wypychając pozostałe spaliny przez otwarty w tym czasie zawór wydecho

39,40. Zasada działania silnika niskoprężnego dwusuwowego i wysokoprężnego

W silniku dwusuwowym cykl pracy jest wykonywany w dwóch suwach tłoka, tzn. podczas jednego obrotu wału korbowego. Silnik ten nie ma zaworów, a ich zadanie (ssanie i wydech) spełniają trzy wycięcia w ściankach cylindra, zamykane i otwierane przez przesuwający się tłok. Otwory te są połączone z odpow. kanałami doprowadzają -cymi mieszankę paliwowo-powietrzną i odprowadzającymi spaliny.

Cykl pracy silnika dwusuwowego składa się z dwóch suwów: sprężania i rozprężania. Na początku suwu sprężania cylinder jest wypełniony mieszanką paliwowo-powietrzną, natomiast tłok przesuwając się ku górze, zamyka obydwa otwory i rozpoczyna się sprężanie mieszanki (znajdującej się nad tłokiem), połączone ze wzrostem jej ciśnienia i temperatury Pod tłokiem wytwarza się podciśnienie. W chwili odsłonięcia kanału wlotowego przez dolną krawędź tłoka jest zassana mieszanka z rury ssącej do wnętrza skrzyni korbowej. Tuż przed dojściem tłoka do położenia ZZP następuje zapalenie się mieszanki od iskry świecy zapłonowej - rozpoczyna się suw rozprężania (pracy). Szybkie spalanie mieszanki powoduje wzrost ciśnienia i temperatury spalin, wskutek czego tłok przesuwa się w dół jednocześnie przesuwający się w cylindrze tłok przesłania kanał wlotowy, wskutek czego szanka w skrzyni korbowej jest wstępnie sprężona.

Dalsze przesuwanie się tłoka w dół powoduje odsłonięcie kanału wylotowego, przez który uchodzą spaliny na zewnątrz pod wpływem własnego ciśnienia - ciśnienie w cylindrze maleje i tylko nieznacznie przewyższa ciśnienie atmosferyczne. Gdy tłok osiągnie położenie WZP, jest odsłonięty kanał przelotowy - wstępnie sprężona mieszanka ma ciśnienie większe niż spaliny pozostałe w cylindrze i dlatego przepływa kanałem przelotowym do cylindra wypłukując jednocześnie resztę spalin. Takie przepłukanie cylindrów nie jest zbyt dokładne i może być stosowane tylko w niewielkich silnikach, natomiast w dużych silnikach stosuje się różne systemy przepłukiwania cylindrów, uzyskiwane przez odmienne ukształtowanie komory spalania i tłoka, rozmieszczenie kanałów wlotowych i wylotowych itp.

Silniki z zapłonem samoczynnym zwykle są wyposażone w dmuchawy lub sprężarki zapewniające lepsze napełnianie i dokładniejsze przepłukiwanie cylindrów. System ten nie jest odpowiedni do silników z zapłonem iskrowym, gdyż część świeżej mieszanki uchodzi ze spalinami, co zwiększa zużycie paliwa.

41. Zasada działania silnika z tłokiem obrotowym (Wankla)

Feliks Wankl skonstruował silnik, gdzie zamiast tłoków poruszających się ruchem postępowo-zwrotnym jest tłok trójramienny, wirujący wewnątrz szczelnej, odpowiednio ukształtowanej obudowy. Silniki te (znane pod nazwą silników Wankla) stanowią specjalną konstrukcję silników spalinowych.

42. Paliwa i oleje silnikowe.

Najważniejszymi paliwami stosowanymi do silników spalinowych są paliwa płynne, a w dalszej kolejności paliwa gazowe.

Zalety:

dobre efekty cieplne,

*łatwość transportu i magazynowania,

*łatwość zasilania i przygotowania mieszanki, dobre spalanie,

*mały ciężar.

powszechniejsze stosowanie gazów jest ograniczone ze względu na:

*trudności magazynowania i uzupełniania,

*duży ciężar opakowania,

*wymagają specjalistycznej aparatury w przypadku stosowania ich do zasilania,

*małe i różne wartości cieplne w jednostce objętości.

Płynnym paliwem stosowanym w silnikach tłokowych z zapłonem iskrowym jest benzyna, pochodząca z destylacji ropy naftowej (stanowi ona najlżejszą frakcję), natomiast do silników wysokoprężnych z samoczynnym zapłonem stosuje się olej napędowy.

Olej napędowy stosowany do silników wysokoprężnych jest również] otrzymywany przez destylację ropy naftowej. Najważniejszą własnością olejów napędowych jest ich skłonność do samozapłonu, Większość paliw silnikowych pochodzi z ropy naftowej i gazów, a ponadto są wytwarzane przez przeróbkę innych paliw oraz są pochodzenia roślinnego (alkohole).

Oleje silnikowe. Do smarowania silników stosuje się przeważnie oleje mineralne pochodzące z destylacji ropy naftowej. Najważniejsze własności olejów silnikowych z punktu widzenia użytkowania to: lepkość, temperatura krzepnięcia, temperatura zapłonu, zawartość zanieczyszczeń mechanicznych, kwasów, zasad oraz wody.

Aby polepszyć własności olejów, stosuje się dodatki uszlachetniające, tzw. inhibitory, które zapewniają:

*podwyższenie wskaźnika lepkości oleju,

*zwiększenie odporności oleju na utlenianie (dodatki przeciwutleniające),

*obniżenie temperatury krzepnięcia,

*polepszenie własności zmywających (dodatki myjące osady),

*zmniejszenie skłonności oleju do pienienia się i burzenia,

*zmniejszenie kwasowości oleju,

*polepszenie własności smarnych.

Obecnie oleje silnikowe mineralne są zastępowane olejami syntetycznymi, które nie dość, że wykazują lepsze własności smarne, to czas ich użytkowania jest znacznie dłuższy od olejów mineralnych.

43. Mechanizmy i elementy silnika.

Silnik spalinowy składa się z:

*mechanizmu korbowego,

*mechanizmu rozrządu,

*części stałych (korpusu, pokrywy),

*osprzętu - składającego się z układów:

• zasilania, zapłonowego, rozruchowego, chłodzenia, smarowania.

Mechanizm korbowy przekształca ruch postępowy - zwrotny tłoka na ruch obrotowy wału korbowego.

W skład mechanizmu korbowego wchodzi:

1.tłok 2.pierścienie tłokowe 3.sworzeń tłoka 4korbowód 5wał korbowy 6koło zamachowe

Tłok.

Zadania tłoka:

*przekazywanie sił pochodzących od ciśnienia gazów za pomocą korbowodu na wał korbowy silnika,

*uszczelnianie przestrzeni roboczej cylindra,

*wytwarzanie podciśnienia potrzebnego do napełnienia cylindra świeżym ładunkiem,

*wytłoczenie rozprężonych spalin,

*sterowanie wymianą ładunku (s. 2suwowe).

Dlatego materiał na tłoki powinien charakteryzować się :

*dużą wytrzymałością w wysokiej temp,

*dobrym przewodnictwem cieplnym, umożliwiającym intensywny odpływ ciepła z denka tłoka do ścian

*małym współczynnikiem rozszerzalności, co umożliwia pasowanie tłoka w cylindrze z małym luzem,

*odporność na ścieranie i właściwa twardość

*dobra przyczepnością oleju smarującego,

*małym ciężarem właściwym,

*dobrymi właściwościami odlewniczymi i łatwością obróbki mechanicznej.

Tłok może mieć następujące kształty:

• płaskie (silniki zapłonowe),

• wypukłe (o wysok. stopniach naprężenia),

• wklęsłe (z zapłonem samoczynnym).

Tłok składa się z:

• pierścieni uszczelniających,

• pierścieni zgarniających,

• pierścieni zabezpieczających,

• sworznia tłoka.

Pierścienie tłokowe uszczelniają komory spalania, ułatwiają odpływ ciepła z tłoka, rozprowadzają i zgarniają olej z gładzi cylindrowej.

Korbowód składa się z:

1.tłoka 2.główki 3.tulejki 4.trzonu 5.śruby 6.łebka 7.panewki 8.nakrętek 9.pokrywy łba 10.otworu smarowania.

Korbowód powinien być lekki, wytrzymały, dlatego powinien być zrobiony z wysoko gatunkowej stali stopowej (metoda kucja).

Wał korbowy przenosi moc uzyskaną w cylindrach na zewnątrz silnika, napędza: pompę wodną, oleju i paliwa, dmuchawę, wentylator, prądnicę (alternator) oraz wałek rozrządu. Wykonuje się je metodą kucja ze stali stopowej lub węglowej, niekiedy się je odlewa.

Koło zamachowe służy do zabezpieczenia silnika przed nierównomiernością ruchu wału korbowego. Magazynuje ono nadwyżki en. przekazywanej na wał korbowy w czasie przyspieszenie jego ruchu obrotowego oraz oddanie nagromadzonej en. w czasie opóźnienia ruchu obrot-go wału korbowego

Układ rozrządu - to zespół mechanizmów sterujących wlotem czynnika do cylindra i wylotem spalin.

Wyróżniamy następujące rodzaje rozrządu:

*zaworowy (stos. w silnikach 4suwowych),

*tłokowy (stosow.w silnikach 2suwowych),

*suwakowy(nie jest stos. ze względu na jego koszt i trudności z jego smarowaniem).

W zależności od miejsca wbudowania rozróżniamy następujące rodzaje rozrządu zaworowego:

*górnozaworowy (stosowany we wszystkich odmianach silnikach),

*dolnozaworowy(nie jest praktycznie stosowany w silnikach ze wzg na wiele wad)

*mieszany(zawory ssące są umieszczone w głowicy, natomiast zawory wydechowe w korpusie silnika; jednak ze względu na duży koszt rozrząd ten jest bardzo rzadko stos.).

Ważnym elementem mechanizmu rozrządu jest wał rozrządu, który jest wyposażony w tyle krzywek ile zaworów posiada silnik. Od dokładności wykonania, kształtu i wymiarów krzywek zależy praca silnika

Obudowa silnika.

W korpusie silnika mieszczą się wszystkie układy i mechanizmy silnika. Obudowa silnika składa się z korpusu i głowicy.

Korpus jest sztywny, mocny, wykonany z metali lekkich lub z żeliwa stopowego, gdzie główną część stanowi blok cylindrów. Uleje cylindrowe dzielą się na suche i mokre. Tuleja sucha nie styka się bezpośrednio z medium chłodzącym, lecz jest oddzielona od niej cienką ścianką korpusu, natomiast tuleja mokra jest omywana bezpośrednio przez medium chłodzące.

Części składowe obudowy silnika:

1.korpus 2.głowica 3.uszczelka głowicy

4.blok cylindrów 5.skrzynia korbowa

6.misa olejowa 7.uszczelka

Zalety tulei cylindrowej mokrej:

*uproszczony odlew korpusu,

*lepsze chłodzenie,

*możliwość obróbki przed osadzeniem w korpusie,

*nie wymaga obróbki -| |-

*łatwe wykonanie napraw.

44.Układ chłodzenia.

Aby utrzymać temperaturę chłodzenia na pewnym optymalnym poziomie, zapewniającym trwałość silnika, olejów smarnych i wytrzymałość konstrukcji, jest potrzebne intensywne chłodzenie.

W Siln. spalinowych stosuje się chłodzenie:

*bezpośrednie powietrzem,

*pośrednie cieczą.

Chłodzenie powietrzem polega na wymianie ciepła między nagrzanymi ściankami cylindra a strumieniem omywającego powietrza; ilość odprowadzanego w ten sposób ciepła jest tym większa, im większa jest prędkość przepływu powietrza względem chłodzonych ścianek i im większa jest ich powierzchnia. Dlatego silniki chłodzone powietrzem są silnie użebrowane.

Wady:

*konieczność stosowania specjalnych olejów ze względu na wysokie temperatury pracy silnika,

*głośniejszą pracę silnika (brak płaszcza wodnego tłumiącego dźwięki).

Chłodzenie cieczą odbywa się za pośrednictwem medium, które znajduje się w tzw. płaszczu wodnym korpusu silnika.

Rozróżniamy następujące systemy chłodzenia cieczą:

1. chłodzenie przepływowe

2. Chłodzenie przez odparowanie,

3. Samoczynne chłodzenie obiegowe,

4. Chłodzenie z obiegiem wymuszonym, powszechnie

Układ chłodzenia z wymuszonym zamkniętym obiegiem składa się z następujących części:

*Chłodnica *Korek wlewowy,

*Termostat (umieszczony w głowicy; ma kształt puszki falistej napełnionej eterem lub inną cieczą o niskiej temp. wrzenia),

*Płaszcz wodny *Nagrzewnica *Pompa *Wentylator.

Obecnie w nowoczesnych silnikach wprowadzono zamknięte układy chłodzenia ze zbiornikiem wyrównawczym

45.Układ smarowania.

Jego zadaniem jest doprowadzenie pewnej ilości i pod właściwym ciśnien. oleju między współpracujące powierzchni mechanizmów.

Cienka warstewka oleju w postacie tzw. filmu olejowego umożliwia ruch części względem siebie z możliwie małym współczynnikiem tarcia. Gdy film olejowy nie dopuszcza do zetknięcia się powierzchni metalowych, mówimy wtedy o tarciu płynnym, które osiąga się przy dużym cieśn. smarowania. Oprócz czynności smarowania spełnia również rolę czynnika chłodzącego

Olej używany do smarowania ulega zużyciu, gdyż:

*przenikając do cylindra, ulega spaleniu, a częściowo jest usuwany ze spalinami,

*część wydostaje się przez nieszczelności przestrzenie korbowej,

*ulega starzeniu się, (oleje mineralne) oraz rozcieńczeniu z paliwem.

Rozróżniamy następujące sposoby smarowania silników:

Smarowanie rozbryzgowe stosowane jest w silnikach przemysłowych i sprężarkach. Stopa korbowodu, która jest zaopatrzona w specjalną łyżkę, zanurza się podczas pracy silnika w oleju i rozbryzguje go na poszczególne elementy smarowane.

Wady:

*zmniejszona intensywność smarowania wskutek obniżania się poziomu oleju w misce olejowej (w miarę zużywania),

*nadmierne smarowanie jednych i niedostateczne innych części w przypadku przechylenia silnika.

Smarowanie obiegowo - ciśnieniowe stosowane jest w siln. spalinowych; doprowadzany jest olej do łożysk specjalnymi przewodami pod ciśnienie. Olej w smarowaniu ciśnieniowym doprowadzany jest do miejsc, które wymagają najintensywniejszego smarowania, tj. do łożysk wału korbowego i rozrządu.

System suchej miski olejowej stos. jest w silnikach narażonych na duże przechyły, np. w samoh.terenowych, okrętach, samolotach, samoch. wyścigowych. Wykorzystuje się tu 2 pompy: 1 rozprowadza olej do głównego przewodu ze zbiornika, druga osusza miskę olejową z gromadzącego się w niej oleju i doprowadza do zbiornika (jest ona przynajmniej o 50% większa od pierwszej). System ten zapewnia możliwość utrzymania silnika w ruchu nawet z małą ilością oleju.

Smarowanie mieszankowe stosuje się w silnikach dwusuwowych o wstępnym sprężaniu w skrzyni korbowej. Doprowadza olej za pomocą mieszanki paliwa ze specjalnym olejem silnikowym w stosunku 1:33 lub 1:45(nowoczesne silniki).

46. Układy zasilania siln. niskoprężnych.

Jest to zespół urządzeń mających za zadanie dostarczenie do cylindra paliwa i powietrza w takim stosunku, by spalanie było poprawne i w ilości zależnej od obciążenia silnika.

Stosuje się dwa zasadnicze układy zasilania:

*gaźnikowe, *wtryskowe.

Zadaniem gaźnikowego układu zasilania jest wytworzenie jednorodnej mieszanki paliwowo - powietrznej i doprowadzenie jej do cylindrów.

Gaźnik jest urządzeniem, gdzie odbywa się wytworzenie mieszanki powietrza z paliwem.

Gaźnik powinien spełniać następujące zadania:

*podczas rozruchu powinien wytwarzać mieszankę bogatą

*na biegu jałowym(bez obciążenia) powinien wytwarzać mieszankę o składzie jak najbardziej ekonomicznym

*w zakresie eksploatacyjnych prędkości silnika powinien wytwarzać mieszankę o składzie jak najbardziej ekonomicznym

*z pełnym otwarciem przepustnicy skład mieszanki powinien umożliwić rozwijanie prze silnik największej mocy

Aby gaźniki dostosować do gaźnika idealnego, zaopatruje się je w następujące urządzenia:

*urządzenia rozruchowe,

*urządzenie biegu jałowego,

*urządzenia wzbogacające mieszankę palną,

*pompę przyspieszającą.

Urządzenia rozruchowe umożliwiają łatwy rozruch zimnego silnika, zwłaszcza zimą, kiedy ze względu ma małą prędkość wału korbowego podczas rozruchu rozpylenie i odparowanie paliwa jest niedostateczne. Dlatego umieszcza się dodatkową dyszę paliwa w miejscu wysokiego ciśnienia, albo umieszcza się dodatkowo przepustnice powietrza. W wyniku zamknięcia przepustnicy w komorze mieszankowej powstanie znaczne podciśnienie, które powoduje wtryskiwanie paliwa jednocześnie z rozpylacza głównego oraz rozpylaczy biegu jałowego i wyrównawczego.

Układ paliwowego silnika z zapłonem samoczynnym:

*pompa zasilająca *pompa wtryskowa *regulator szybkości *przestawiacz chwili wtrysku *sprzęgło *wał napędzający pompę *wtryskiwacz *filtr paliwa *zawór przelewowy *zbiornik paliwa *przewody niskiego ciśnienia *przewody wysok. ciśn.

47. Układ zasilania siln. wysokoprężnych.

W silnikach wysokoprężnych z zapłonem samoczynnym nie występują gaźniki, ponieważ stosowane w nich paliwo jest zbyt gęste. Pompa zasilająca przymocowana do pompy wtryskowej zasysa paliwo ze zbiornika i tłoczy do filtra. Z filtra część paliwa dopływa do komory ssącej pompy wtryskowej, a nadmiar spływa przez zawór przelewowy do zbiornika. Pompa wtryskowa tłoczy paliwo odmierzonymi dawkami przez przewody wysokiego ciśnienia do wtryskiwaczy umieszczonych w komorze spalania silnika.

48. Układy napędowe

Służy do przenoszenia momentu obrotowego z wału silnika na osie zestawów kołowych, ze stałym wykorzystaniem najbardziej ekonomicznej mocy tego silnika. Układ tworzą:sprzęgło, skrzynia biegów (do 5), przekładnia główna (mechaniczna, hydrauliczna, hydromechaniczna lub elektryczna) i mechanizm nawrotny, służący podobnie jak nastawnica w parowozie do zmiany kierunku jazdy. Sprzęgło jest umieszczone w samochodzie zawsze miedzy silnikiem a skrzynią biegów.

Ze względu na zasadę działania rozróżnia się sprzęgła:

• Cierne *elektromagnetyczne *hydrokinetyczne

Sprzęgło cierne przekazuje napęd do skrzyni biegów dzięki oporom tarcia wytwarzanym miedzy współpracującym tarczami ciernymi.

Ze względu na liczbę tarcz sprzęgłowych rozróżniamy sprzęgła:

• Jednotarczowe *wielotarczowe

Jeżeli tarcze pracują na sucho, jest to sprzęgło suche natomiast, jeśli są zanurzone w oleju- sprzęgło mokre.

Przekładnia mechaniczna- umieszczona bywa na osi napędnej lub nad nią i łączy się z mechanizmem nawrotnym, który tworzą dwa talerzowe koła zębate, luźno osadzone na osi i zazębiające się ze stożkowym kołem na końcu wału napędowego.

Przekładnia hydrauliczna- nie wymaga oddzielnego sprzęgła i mechanicznej skrzyni biegów. Przetworniki hydrauliczne, składające się z pompy, turbiny i kierownicy oraz sprzęgła hydraulicznego stanowiące podobny układ, lecz bez stałej kierownicy są zamknięte w hydraulicznej skrzyni biegów.

Przekładnia elektryczna- nadaje spaleniznom charakter elektrowozu z własnym źródłem prądu. Silnik napędza tu prądnicę wytwarzającą prąd stały, który jest przesyłany do silników elektrycznych zawieszonych przy osiach zestawów pędnych.

49. Skrzynia biegów (przekładniowa)

Skrzynia biegów pełni funkcje przekładni zwalniającej, umożliwia ona dostosowanie prędkości obrotowej wału korbowego silnika do prędkości jazdy i uzyskanie dostatecznie dużego momentu obrotowego na kołach, a także odłączenie silnika od kół napędowych podczas postoju i pracy siln. na biegu jałowym.

Ze względu na sposób zamiany momentu obrotowego i prędkości obrotowej rozróżniamy przekładnie:

*stopniowe *zwykle *półautomatyczne *automatyczne *bezstopniowe

Budowa i działanie typowej skrzyni biegów.

Skrzynia ma trzy wałki: sprzęgłowy, doprowadzający napęd na sprzęgła, odbierający napęd i pośredni. Wałki z osadzonymi na nich kołach zębatymi o zębach prostych są ułożone na łożyskach tocznych. Wałek główny jest ułożyskowany jednym końcem we wgłębieniu wałka sprzęgłowego, a drugim w obudowie skrzyni biegów. Na wielowypuście wałka głównego są obsadzone przesuwane koła zębate 6 ( I biegu) i 7 (II biegu) o rożnych liczbach zębów, które mogą być przesuwane wzdłuż wałka i muszą się z nim obracać. Prawne skrajne koło jest zaopatrzone w sprzęgło kłowe, które po przesunięciu tego koła w prawo, łączy wałek główny z wałkiem sprzęgłowym z pominięciem innej przekładni, wałek pośredni jest ułożyskowany w obudowie skrzyni biegów, koła zębate 8 (I biegu) i ( II biegu) są osadzone na wałku na stale, nieprzesuwne, albo tez stanowią z nim jedna całość.

50. Wały napędowe i mosty napędowe

Wał napędowy jest trzecim elementem, przez który napęd silnika przenosi się na koła samochodu. Łączy on końcówkę wała głównego skrzyni biegów z końcówką zębnika przekładni głównej. Ponieważ skrzynia biegów jest sztywno połączona z podwoziem samochodu, most napędowy zaś jest zawieszony niezależnie, wiec wał napędowy podczas jazdy wciąż zmienia swe położenie w stosunku do elementów, z którymi jest połączony. Wał napędowy najczęściej jest wałem drążonym (rurowym), gdyż zapewnia mu lekkość, większą wytrzymałość na skręcanie i mniejsze drgania. Wały napędowe ze względu na drgania powinny być starannie wyrównoważone statystycznie i dynamicznie.

Stosowane przeguby ze względu na własności kinematyczne dzieła się na:

• Proste *homokinetyczne (równobieżne)

Przeguby proste dzielimy na:

• sztywne (Cardana) *elastyczne

Mosty napędowe- spełniają zadanie osi przyjmującej cześć ciężaru pojazdu oraz doprowadzenia napędu na koła pędne. Typowy most napędowy składa się ze sztywnej obudowy, w której znajduje się przekładnia główna, mechanizm różnicowy oraz półosie napędowe. Zależnie od tego, które koła są napędzane, rozróżniamy tylnie i przednie mosty napędowe

Ze wzg. na budowę przekładnie główne dzielimy na:

*jednostopniowe stożkowe lub hipoidalne

*dwustopniowe

51. Układ kierowniczy

Układ kierowniczy pojazdu służy do utrzymania pożądanego kierunku jazdy lub do jego zmiany w razie potrzeby. Poprawność skręcania uzyskujemy wówczas, gdy wszystkie koła toczą się po łukach o wspólnym środku obrotu S, leżącym na przedłużeniu osi obrotu kół tylnych. Koło zewnętrzne toczy się po łuku o promieniu większym niż koło wewnętrzne. W celu umożliwienia skręcania pojazdu bez poślizgu bocznego kół, koła przednie są ze sobą połączone specjalnym układem dźwigniowym.

Aby ułatwić prowadzenie pojazdu z zabezpieczeniem stateczności kierunkowej, kołom przednim nadaje się odpowiednie ustawienie

Układ kierowniczy składa się z dwóch odrębnych mechanizmów:

*mechanizmu zwrotniczego, związanego bezpośrednio z kołami kierowanymi

*mechać. kierowniczego, przekazującego na mechanizm zwrotnicy działanie kierownicy obracanej przez kierowcę

52. Wspomaganie układu kierowniczego

Jednym z elementów podnoszących komfort jazdy, a co za tym idzie i standard wyposażenia samochodu jest wspomaganie układu kierowniczego. Układ elektryczny z istoty swojego działania oferuje taką siłę, jaką ma zapisaną w pamięci komputera. Największa wartość wspomaganie osiąga na parkingu, podczas manewrowania a najmniejsza podczas bardzo szybkiej jazdy po autostradzie, gdzie większa siła potrzebna do skręcenia kół daje kierowcy lepsze wyczucie prowadzenia samochodu. Warto również wspomnieć, że elektryczny układ wspomagania kierownicy potrafi dokonywać samodiagnozy i informować kierowcę o ewentualnych uszkodzeniach. Elektryczne wspomaganie układu kierowniczego składa się z trzech zespołów

53. Układ hamulcowy

Układ hamulcowy służy do opóźniania prędkości ruchu pojazdu, aż do zatrzymania go na możliwie najkrótszym odcinku drogi oraz unieruchomieniu pojazdu na postoju.

W samochodzie wyróżniamy dwa układy hamulcowe:

*podstawowy (główny) - aktywowany i obsługiwany prawą nogą, jest to zwykle układ hydrauliczny, jest to układ 1-stabilny

*dodatkowy (potocznie ręczny) - aktywowany ręcznie lub lewą nogą, jest to zwykle układ cięgien i dźwigni, jest to układ wielostabilny

Zależnie od sposobu pracy rozróżniamy hamulce o działaniu:

*chwilowym *ciągłym *postojowym,

Mechanizmy hamulcowe mogą być skonstruowane jako:

*bębnowe *tarczowe

Ze względu na rodzaj urządzenia uruchamiającego hamulce dzielimy na:

*hydrauliczne *pneumatyczne *mechaniczne

Działanie podstawowego układu hamulcowego (hydraulicznego, tarczowego):

Aby zatrzymać pojazd kierujący naciska nogą pedał hamulca. Układ dźwigni przenosi i wzmacnia siłę nacisku na membranę pompy hamulcowej. Membrana tłoczy nieściśliwy płyn hamulcowy przez przewody hamulcowe do tłoczków umieszczonych w sztywnej szczęce. Tłoczki naciskają na klocki hamulcowe. Klocki hamulcowe ściskając (trąc) o tarczę hamulcową powodują spowolnienie jej ruchu obrotowego a w konsekwencji jej zatrzymanie.

54. Układ zapobiegający blokowaniu kół -

ABS (Anti - Blokier - System) jest to układ zapobiegający blokowaniu kół. Układy te są urządzeniami zapewniającymi poprawę bezpieczeństwa ruchu. Ich zadaniem jest kontrola i modyfikacja procesu hamowania w celu uniknięcia blokady kół we wszystkich warunkach eksploatacji. Stosowanie tych układów znacznie zwiększa bezpieczeństwo jazdy, umożliwia bowiem pełną kontrolę nad zachowaniem kierunku jazdy, również podczas hamowania awaryjnego na nawierzchniach o małej przyczepności Układy zapobiegające blokowaniu kół są tak zaprogramowane, aby utrzymać tę optymalną sytuację, która jest możliwa jedynie na gładkich nawierzchniach. Aby nastąpiło hamowanie idealne, układ zapobiegający blokowaniu kół na bieżąco kontroluje prędkość i reaguje na zwalnianie w czasie jazdy poszczególnych kół oraz natychmiast reguluje ciśnienie hamowania.

Działanie ABS odbywa się w następująco:

Czujniki przy kołach przesyłają do jednostki sterującej informacje o prędkości obracania się koła. Tam odbywają się operacje obliczeniowo-logiczne oraz generowane sygnały sterujące. Jeżeli jednostka zarejestruje przy jakimś kole tendencje do blokowania to wysyła do zaworów elektromagnetyczny sygnał, który powoduje zmniejszenie ciśnienia płynu hamulcowego w obwodzie hydraulicznym tego koła. Nastąpi zmniejszenie siły hamowania i koło zacznie znów się obracać. Jeżeli koło jest zbyt słabo hamowane to jednostka sterująca zwiększy ciśnienie płynu.

55.Zawieszenie osi i kół

Zawieszenie służy do tłumienia wstrząsów wywoływanych toczeniem się kół jezdnych po nierównościach nawierzchni oraz łagodzenie drgań występujących podczas ruchu pojazdu.

Zawieszenie chroni osoby oraz ładunek przed szkodliwymi wstrząsami i drganiami oraz ogranicza zużycie elementów pojazdu.

Zawieszenie składa się z:

*Elementów sprężystych (resory, sprężyny);

*Elementów prowadzenia;

*Urządzeń do tłumienia drgań (amortyzatory);

*Urządzeń do zmniejszania przechyłów bocznych stabilizatory

Typy konstrukcji zawieszeń:

*Sztywne- zmiana położenia jednego koła przy najechaniu na przeszkodę powoduje zmianę położenia 2-go koła na tej osi i całej osi.(rzadko stosowane);

*Niezależne- każde koło jest zawieszone oddzielnie na odpowiednich wahaczach i elementach sprężystych;

56. Bezpieczeństwo czynne i bierne

Bezpieczeństwo czynne, techniczny stan obiektu umożliwiający zmniejszenie ryzyka lub uniknięcie awarii i wypadków; np. w samochodzie: stateczność, opony o dobrej przyczepności, układy elektron. ABS i ASR.

Bezpieczeństwo bierne, techniczny stan obiektu przyczyniający się do złagodzenia następstw awarii lub wypadku; np. w samochodzie: wytrzymałe nadwozie, dobre hamulce, poduszki powietrzne, pasy bezpieczeństwa, energochłonne zderzaki.

57. Zasada działania poduszek powietrznych

Poduszka powietrzna jest jednym z elementów biernego układu bezpieczeństwa. Jej dopełnieniem są pasy bezpieczeństwa bez zapięcia których nie będzie ona skuteczna. Działanie poduszki powietrznej polega na tym ze jest ona podczas zderzenia wypełniana azotem przez co chroni głowy biorących udział w wypadku.

Wszystkie poduszki powietrzne składają się z generatora gazu oraz worka, który jest tym gazem napełniany.

Obecnie stosowane są poduszki przednie boczne oraz kurtyny powietrzne. Nowoczesne poduszki powietrzne wyposażone są w czujniki określające siłę uderzenia przez co poduszka nie otwiera się przy delikatnym zderzeniu a przy zderzeniach nieco silniejszych nie musi napełnić się w 100% jak dzieje się przy poważnym wypadku leczy np. tylko w 30.

58. Inne pojazdy samochodowe
Ciągniki to pojazdy mechaniczne z własnym napędem przeznaczone do ciągnięcia innych pojazdów bez napędu, np.: przyczepy, naszyny budowlane, rolnicze, oraz do prac rolniczych, leśnych, ogrodowych. Każdy ciągnik składa się z 3 głównych zespołów: silnika napędowego, podwozia z układem jezdnym, układu napędowego. Poza tym w skład ciągnika wchodzi wiele mechanizmów i układów, które umożliwiają lub ułatwiają pracę ciągnikiem. Ciągniki najbardziej różnicuje podwozie i związana z nim konstrukcja mechanizmu umożliwiającego skręt. Zależnie od tego mechanizmu ciągniki dzielimy na: kołowe i gąsienicowe.
Ciągniki kołowe wyposażone sa w koła ogumione i nie różnią się zasadniczo od samochodów, zwłaszcza w budowie podwozia.
Ciągniki gąsienicowe poruszające się na gąsienicach są cięższe i mają bardziej złożoną budowę niż ciągniki kołowe. Ich zaletą jest znacznie mniejszy nacisk jednostkowy na podłoże, co umożliwia ich stosowanie niemal w każdych warunkach terenowych. Ciągniki te dodatkow wyposażone są w sprzęgła boczne, które odgrywają rolę mechanizmu kierowniczego.
Zależnie od przeznaczenia ciągniki dzielimy na:
*rolnicze *drogowe *robocze *specjalne

---