26929 IMG$91

sprawność zależy od współczynnika sprężania e, przy czym im on jest większy, tym sprawność obiegu jest wyższa, oraz zależy od wykładnika ■dbfasty x, od którego zależność jest również wprost proporcjonalna.

Zmienność tj w zależności od | przy pewnej stałej wartości wykładnika x przedstawiona jest na wykresie rys. 92. Na wykresie tym widać, że o ile z początku wraz ze wzrostem 1 szybko wzrasta y, to następnie ten przyrost staje się coraz powolniejszy.

Rys. 92-Zmiana ij w zależności Rys. 93-Obieg w silniku spalinowym z zaplo-od *    , - t _ ,-A"    ¹    nem

W celu więc zwiększenia sprawności silnika omawianego typu należy podnosić współczynnik sprężania, a przez to i końcowe ciśnienie sprężania p_x (rys. 90). Istnieje jednak granica sprężania mieszanki spowodowana z jednej strony możliwością przedwczesnego samozapłonu sprężanej mieszanki wskutek zbytniego wzrostu jej temperatury, z drugiej zaś zjawiskiem stuku (detonacji), tzn. gwałtownego wybuchu tej wysoko sprężonej mieszanki już po jej zapaleniu, co się odbija bardzo ujemnie na mechanicznym ustroju silnika oraz na sprawności i mocy silnika.

Górna granica stopnia sprężania zależy głównie od rodzaju i jakości stosowanego paliwa (różne rodzaje gazu, łatwo wrzące paliwa ciekłe, jak benzyna, benzol, alkohol itp. zamieniane na gaz w gaźnikach). Współczynnik sprężania | dla tego typu obiegów waha się, zależnie od jakości paliwa i konstrukcji silnika, w granicach 4,5-M).

Realizacja tego obiegu, stosowana jest powszechnie w silnikach samochodowych i lotniczych, odbywa się w ten sposób, że silnik sam sobie przygotowuje mieszankę, pracując w następujący sposób.

Tłok porusza się ze swego wewnętrznego martwego położenia w przód od 2 do 2 (rys. 93) zasysając przy odpowiednio przymusowo sterowanych zaworach mieszankę palną, przygotowaną w gaźnlku z ciekłego paliwa lub w zaworze mieszankowym z gazu i powietrza. Przy ruchu powrotnym tłok spręża ją kosztem części poprzednio wytworzonej pracy do pożądanej wysokości Pj według danego t, co odpowiada na

wykresie linii 2-3, po czym następuje (wywołane z. zewnątrz, iskrą elektryczną) spalenie się mieszanki tak szybkie, źe może być uważane za jzochoryczne, co odpowiada linii 3-4. Teraz tłok posuwa się w przód i wykonuje przy przemianie adiabatycznej pracę dodatnią wedłuę linii 111 Gdy tłok dobiega do swego zewnętrznego położenia martwego, przez otwarty w tej właśnie chwili zawór wylotowy wyrównuje sir ciśnienie z otoczeniem, następuje tzw. wydech, przedstawiony linią 5-2, a następnie przy jego powrotnym ruchu do wewnętrznego martwego położenia według linii na wykresie 2-1 spaliny są przez niego usuwane i cylindra na zewnątrz i obieg zaczyna się na nowo.

W ten sposób obieg zostaje realizowany w ciągu czterech suwów tłoka. Silniki spalinowe pracujące według tego schematu nazywamy czterosuwowymi lub czterotaktowymi. W silnikach tych praca dodatnia jest wywiązywana raz na cztery suwy, a więc raz na dwa obroty silnika.

Możliwe jest również zrealizowanie tego obiegu, w ciągu dwu suwów, jeżeli w silniku znajduje się jakiś organ pomocniczy, który przejmuje czynność ładowania silnika mieszanką pędną. Takie silniki nazywają się silnikami spalinowymi dwusuwowymi albo d w u t a k-t o w y m i: realizują one obieg w ciągu jednego obrotu silnika.

Rys, 94-Obieg w silniku spalinowym wysokoprężnym

Rys. 95-Obieg w silniku spalinowym wysokoprężnym w układzie T-t

71. Silnik spalinowy wysokoprężny. Przypuśćmy, że obieg w silniku odbywa się następująco: ciepło q doprowadzone jest przy stałym ciśnieniu, dzięki czemu objętość czynnika za tłokiem silnika wzrasta od punktu 1 do 2 (rys. 94), po czym spaliny rozprężają się adiabatycznie od stanu 2 do 3, aby następnie oddać izochorycznie ciepło go źródłu dolnemu 1 zmniejszyć swe ciśnienie od pj do p«. Od tego ciśnienia tłok spręża zawartość cylindra adiabatycznie, wracając do swego stanu wyjściowego do wewnętrznego martwego położenia.

193

'* Pftditiwy techniki cieplnej