Silniki spalinowe (ICE) są najczęstszą formą silników cieplnych, ponieważ są one używane w pojazdach, łodziach, statkach, samolotach i pociągach. Są one nazywane jako takie, ponieważ paliwo jest zapalane w celu wykonania pracy wewnątrz silnika. Ta sama mieszanina paliwa i powietrza jest następnie emitowana jako spaliny. Można to zrobić za pomocą tłoka (zwanego silnikiem tłokowym) lub z turbiną.
prawo gazu idealnego
silniki spalinowe pracują na zasadzie prawa gazu idealnego: ., Podniesienie temperatury gazu zwiększa ciśnienie, które powoduje, że gaz chce się rozszerzać. Silnik spalinowy ma komorę, do której dodano paliwo, które zapala się w celu podniesienia temperatury gazu.
gdy ciepło jest dodawane do systemu, wymusza rozszerzanie się gazu wewnątrz. W przypadku silnika tłokowego powoduje to wzrost tłoka (patrz rysunek 2), a w przypadku turbiny gazowej gorące powietrze jest wtłaczane do komory turbiny, obracając turbinę (Rysunek 1)., Mocując tłok lub turbinę do wałka rozrządu, silnik jest w stanie przekształcić część energii dostarczanej do układu w użyteczną pracę. Aby skompresować tłok w przerywanym silniku spalinowym, silnik wyczerpuje Gaz. Radiator jest następnie używany do utrzymania pracy systemu w stałej temperaturze. Turbina gazowa, która wykorzystuje ciągłe spalanie, po prostu wyczerpuje swój gaz w sposób ciągły, a nie w cyklu.
tłoki vs turbiny
Rysunek 1. Schemat silnika z turbiną gazową.,
silnik wykorzystujący tłok nazywany jest przerywanym silnikiem spalinowym, podczas gdy silnik wykorzystujący turbinę nazywany jest ciągłym silnikiem spalinowym. Różnica w mechanice jest oczywista ze względu na nazwy, ale różnica w użyciu jest mniej oczywista.
silnik tłokowy jest niezwykle elastyczny, w porównaniu do turbiny, a także bardziej oszczędny przy niskich wyjściach. Dzięki temu idealnie nadają się do użytku w pojazdach, ponieważ szybciej się uruchamiają., Odwrotnie, turbina ma lepszy stosunek mocy do masy w porównaniu do silnika tłokowego, a jej konstrukcja jest bardziej niezawodna dla ciągłych wysokich wydajności. Turbina działa również lepiej niż naturalnie zasysany silnik tłokowy na dużych wysokościach i niskich temperaturach. Jego lekka konstrukcja, niezawodność i zdolność do pracy na dużej wysokości sprawiają, że turbiny są preferowanym silnikiem dla samolotów. Turbiny są również powszechnie stosowane w elektrowniach do wytwarzania energii elektrycznej.
silnik czterosuwowy
Strona główna
chociaż istnieje wiele rodzajów silników spalinowych, czterosuwowy silnik tłokowy (Rys. 2) jest jednym z najczęstszych. Jest on używany w różnych samochodach (które konkretnie używają benzyny jako paliwa), takich jak samochody, ciężarówki i niektóre motocykle. Silnik czterosuwowy zapewnia jeden skok mocy na każde dwa cykle tłoka. Po prawej stronie znajduje się animacja czterosuwowego silnika i dalsze wyjaśnienie procesu poniżej.,
- paliwo wtryskuje się do komory.
- paliwo zapala się (w silniku wysokoprężnym dzieje się to inaczej niż w silniku benzynowym).
- ten ogień popycha tłok, który jest użytecznym ruchem.
- Odpady chemiczne, według objętości (lub masy) jest to głównie para wodna i dwutlenek węgla. Mogą występować zanieczyszczenia, takie jak tlenek węgla z niepełnego spalania.
silnik dwusuwowy
Strona główna
jak sama nazwa wskazuje, system wymaga tylko dwóch ruchów tłoka w celu wygenerowania mocy. Głównym czynnikiem różnicującym, który umożliwia działanie silnika dwusuwowego Przy tylko dwóch ruchach tłoka, jest to, że wydech i wlot gazu występują jednocześnie, jak pokazano na rysunku 3. Sam tłok jest wykorzystywany jako zawór układu, wraz z wałem korbowym, do kierowania przepływem gazów., Ponadto, ze względu na częsty kontakt z ruchomymi elementami, paliwo jest mieszane z olejem w celu zwiększenia smarowania, umożliwiając płynniejsze ruchy. Ogólnie silnik dwusuwowy zawiera dwa procesy:
- mieszanka powietrzno-paliwowa jest dodawana i tłok porusza się w górę (kompresja). Otwór wlotowy jest otwierany ze względu na położenie tłoka, a mieszanka powietrzno-paliwowa wchodzi do komory przytrzymującej. Świeca zapłonowa zapala sprężone paliwo i rozpoczyna skok mocy.
- ogrzany gaz wywiera wysokie ciśnienie na tłok, tłok porusza się w dół( ekspansja), ciepło odpadowe jest wyczerpane.,
silnik rotacyjny (Wankel)
Strona główna
Rysunek 4. Cykl obrotowy silnika. Pobiera powietrze/paliwo, kompresuje je, zapala zapewniając użyteczną pracę, a następnie wydala Gaz.
w tego typu silniku znajduje się wirnik (wewnętrzny okrąg oznaczony „B” na rysunku 4), który znajduje się w owalnej obudowie. Wykonuje typowe Czterosuwowe etapy cyklu (wlot, kompresja, zapłon, wydech), jednak kroki te występują 3 razy na jeden obrót wirnika-tworząc trzy suwy mocy na obrót.,
do dalszej lektury
- silnik obrotowy
- silnik dwusuwowy
- silnik czterosuwowy
- prawo gazu idealnego
- lub przeglądaj losową stronę