Należy pamiętać, że ze względu na wykorzystywany czynnik roboczy, silniki tłokowe dzieli się na: silniki spalinowe tłokowe, silniki parowe, silniki pneumatyczne oraz silniki hydrauliczne.

Silnik tłokowy spalinowy wykorzystuje ciśnienie spalin, przemieniając energię cieplną na energię mechaniczną. W silniku tego typu energia powstaje poprzez spalanie paliwa w komorze spalania, a następnie jest przekazywana na tłok (lub tłoki), przesuwając go w cylindrze. Tłoki są zazwyczaj połączone z wałem korbowym, od którego odbierany jest moment obrotowy.

Silniki tłokowe spalinowe najczęściej wykorzystywane są w elektrowniach gazowych lub w elektrowniach kogeneracyjnych, gdzie odpad cieplny generowany podczas produkcji energii elektrycznej jest wykorzystywany do wytwarzania ciepła.

Praca tłokowego silnika spalinowego czterosuwowego opiera się na cyklu Otta i zasadniczo składa się z czterech faz, nazywanych suwami.

Zasysanie, czyli wpływ do układu powietrza lub mieszanki paliwowo‑powietrznej. Podczas tego suwu tłok porusza się w dół, co powoduje, że powietrze i paliwo zostają zassane do cylindra przez otwarty zawór ssący.

Sprężanie, po zassaniu mieszanki paliwowo‑powietrznej, zawory ssące i wydechowe zamykają się, a tłok przesuwa się w górę (ściska mieszankę paliwowo‑powietrzną), co powoduje sprężenie mieszanki.

Rozprężanie i praca, w momencie, gdy tłok osiąga górną pozycję, mieszanka paliwowo‑powietrzna zostaje zapalona za pomocą iskry elektrycznej, co powoduje wybuch i silny wzrost ciśnienia (do 1000 barów), który popycha tłok w dół i wprawia w ruch wał korbowy, który generuje siłę napędową.

Wylot (wydech) po osiągnięciu dolnej pozycji tłok wraca do pozycji początkowej i wypycha spaliny z cylindra przez otwarty zawór wylotowy. Następnie ma miejsce zamknięcie zaworu wydechowego i otwarcie zaworu ssącego, co inicjuje cykl roboczy od początku.

Tak scharakteryzowany cykl obejmuje zawsze dwa obroty wału korbowego, co jest równe czterem posuwisto‑zwrotnym ruchom tłoka w jednym cyklu roboczym.

Warto pamiętać, że ze względu na aż cztery suwy, silnik czterosuwowy musi posiadać zawory, co czyni jego konstrukcję bardziej skomplikowaną w porównaniu z silnikiem dwusuwowym. Dzięki zastosowaniu rozrządu zaworowego silnik ten nie wykazuje strat w paliwie, dlatego jest stosowany dużo częściej w elektrowniach i elektrociepłowniach.

RmQd6eeO5edcq

Rys. 12.1. Rysunkowy schemat cyklu Otta

W maszynowniach z silnikiem czterosuwowym oprócz silnika znajdują się zazwyczaj: wał korbowy i koło zamachowe, układ paliwowy (składający się z pompki paliwowej, wtryskiwaczy oraz zbiornika na paliwo), układ chłodzenia (złożony z pompy wody, chłodnicy oraz układu rur i przewodów) oraz układ smarowania, który zapewnia smarowanie ruchomych elementów silnika.

W spalinowych silnikach tłokowych dwusuwowych obieg pracy następuje co drugi suw tłoka, czyli przypada z każdym obrotem wału korbowego. Na obieg ten składają się:

Suw sprężania, w jego pierwszej fazie ma miejsce płukanie przestrzeni roboczej silnika. Następnie spaliny powstałe w poprzednim cyklu pracy są wytłaczane przez kanał wydechowy.

Suw pracy, przed dojściem do górnego położenia tłoka ma miejsce zapłon paliwa. Paliwo gwałtownie rozprężając się powoduje ruch tłoka w dół do dolnego skrajnego położenia.

Przez prostszy układ pracy silniki tego typu charakteryzują się niewielką sprawnością, pokaźnym zużyciem paliwa oraz wydatną emisją spalin (są to głównie tlenki azotu i węglowodory).

Warto pamiętać, że długoskokowy silnik dwusuwowy charakteryzuje się stosunkowo długim skokiem tłoka w porównaniu z silnikami krótkoskokowymi. Skok tłoka to odległość, jaką przebywa tłok w cylindrze od pozycji górnego martwego punktu do dolnego martwego punktu.

Silnik dwusuwowy z długim skokiem tłoka ma zwykle mniejszą moc niż silnik czterosuwowy o tej samej pojemności, ale oferuje więcej momentu obrotowego, co oznacza, że jest bardziej odpowiedni dla aplikacji wymagających większej siły, takich jak np. ciężkie maszyny budowlane i pojazdy terenowe.

R13eYijSBPrKp

Rys. 12.2. Kołowy wykres procesów zachodzących w silniku dwusuwowym

W maszynowniach z długoskokowym silnikiem dwusuwowym oprócz silnika znajdują się zazwyczaj: wał korbowy i koło zamachowe, układ paliwowy (składający się z pompki paliwowej, wtryskiwaczy oraz zbiornika na paliwo), układ chłodzenia (złożony z pompy wody, chłodnicy oraz układu rur i przewodów) oraz układ smarowania, który zapewnia smarowanie ruchomych elementów silnika.

Wróć do spisu treściD1EFjWdF6Wróć do spisu treści

Powrót do materiału głównegoDKe2NeVcXPowrót do materiału głównego