DSCN3821

6 « ' '

pokazano na rysunku 2. Cykl pracy w jednym cylindrze silnika czterosuwowego składa się z czterech suwów;

1. ) suw ssania — tłok przesuwając się z ZZ do ZW wytwarza w cylindrze podciśnienie, które powoduje, że przez otwarty w tym czasie zawór dolotowy do cylindra zostaje zassana palna mieszanka powietrza z paliwem lub czyste powietrze {w silnikach z doładowaniem mieszanka lub powietrze są podawane do cylindra przez sprężarkę, która powoduje wytworzenie nadciśnienia w cylindrze jeszcze przed zamknięciem zaworu dolotowego); zawór wylotowy podczas ssania pozostaje zamknięty;

K - V_t+Yc (dra*]

Stopniem sprężania nazywa się stosunek całkowitej -pojemności cylindra do pojemności sprężania;

€=* — ** -- ■

Ył

2. ) suw sprężania — przy zamkniętych obydwóch zaworach (dolotowym i wylotowym) tłok przesuwa się od ZW da ZZ,

sprężając znajdujące się w cylindrze powietrze lub mieszankę; przed podejściem tłoka do ZZ następuje zapłon sprężonej mieszanki za pomocą iskry elektrycznej lub wtrysk paliwa do sprężonego w cylindrze powietrza i samozapłon, spowodowany podwyższeniem temperatury powietrza w czasie jego sprężania; w obu przypadkach spalaniu towarzyszy znaczny wzrost ciśnienia i temperatury;

MESjPOLY J JA?HD0V7H

3)    suw pracy — pod wpływem zwiększonego ciśnienia spalin w cylindrze tłok przesuwa się, w kierunku ZW, rozprężające się spaliny wykonują pracę; oba zawory są zamknięte;

4)    suw wydechu — otwiera się zawór wylotowy, a tłok poruszając się od ZW do ZZ wypycha spaliny na zewnątrz.

Z czterech omawianych suwów tylko jeden (trzeci) jest suwem pracy. W silnikach jednocylindrowych jest stosowane koło zamachowe o odpowiednim momencie bezwładności. Zakumulowana w nim energia wytworzona w czasie suwu pracy wystarcza na wykonanie nie tylko pracy użytecznej, ale i pracy związanej z wypchnięciem gazów spalinowych z cylindrów, zassaniem nowej porcji mieszanki i sprężeniem jej. W silnikach wielocylindrowych koło zamachowe spełnia identyczne zadania w czasie rozruchu, później zaś powoduje, że praca silnika jest równiejsza, bardziej płynna. W silnikach lotniczych zadania koła zamachowego spełnia śmigło.

1.3 TEORETYCZNE OBIEGI PRACY TŁOKOWYCH SILNIKÓW SPALINOWYCH

Wykonywanie skomplikowanych obliczeń termodynamicznych silnika wymagało opracowania teoretycznego modelu pracy silnika. Teoria tłokowych silników spalinowych rozróżnia trzy klasyczne modele pracy silnika, zwane obiegami pracy. Nazwy tych modeli pochodzą od nazwisk ich twórców. Są to: obieg Otto, obieg Diesel i obieg Sabathe. Obiegi te utworzono, przyjmując następujące założenia:

>    obieg odbywa się przy niezmiennej ilości idealnego gazu,

>    spalanie paliwa zastępuje się doprowadzeniem niezbędnej ilości ciepła,

>    wylot (spalin) zastępuje się odprowadzeniem ciepła,

>    sprężanie i rozprężanie przebiega adiabatycznie.

Zakłada się również, że w silniku idealnym nie występuje tarcie.

Obieg Otto (rys. 3). Podczas ruchu tłoka od wewnętrznego (dolnego) punktu zwrotnego ZW gaz zapełniający cylinder ulega adiabatycznemu sprężeniu (linia a-c). Praca mechaniczna zużyta na sprężanie gazu przekształca się całkowicie w wewnętrzną energię czynnika roboczego, czemu towarzyszy wzrost ciśnienia i temperatury. W końcowej chwili sprężania następuje gwałtowne doprowadzenie ciepła Q1 do sprężanego gazu przy zachowaniu stałej objętości (linia c-z jest izochorą). Następnie gaz rozpręża się adiabatycznie (linia z-b), wykonując pracę

Strona 7