1
E-materiały do kształcenia zawodowego

Części składowe zespołów napędowych stosowanych w statkach powietrznych

bg‑azure

Elementy silnika tłokowego

2

Elementy silnika tłokowego w układzie przeciwsobnym (bokser)

RdoICnGJZJxaz
Ilustracja przedstawia elementy silnika tłokowego w układzie przeciwsobnym bokser. Silnik taki pod względem występujących w nim elementów nie różni się wiele od silnika tłokowego. Tak samo posiada cylindry, tłoki, korbowody, alternatory, rozrusznik i aparat zapłonowy oraz inne urządzenia. Różnica polega na budowie samej jednostki. Cylindry są w niej umieszczone naprzeciw siebie a poruszające się korbowody z tłokami imitują wymianę pięści.
Elementy silnika tłokowego w układzie przeciwsobnym bokser
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Ilustracja przedstawia elementy silnika tłokowego w układzie przeciwsobnym bokser. Wybrane elementy podpisano w formie punktów interaktywnych. Po kliknięciu na punkt pojawia się ramka z tekstem oraz z tożsamym z nim nagraniem dźwiękowym.
Silnik taki pod względem występujących w nim elementów nie różni się wiele od silnika tłokowego. Tak samo posiada cylindry, tłoki, korbowody, alternatory, rozrusznik i aparat zapłonowy oraz inne urządzenia. Różnica polega na budowie samej jednostki. Cylindry są w niej umieszczone naprzeciw siebie na wspólnej osi. Poruszające się korbowody działają naprzemiennie.

3

Schemat układu chłodzenia

Układ chłodzenia jest niezwykle istotny dla lotniczego silnika spalinowego tłokowego. Jego zadaniem jest utrzymanie jednostki napędowej w optymalnej temperaturze. Zbyt niska temperatura pracy będzie wpływała negatywnie na osiągi i zwiększała zużycie paliwa. Natomiast zbyt wysoka może spowodować zniszczenie silnika. W układach chłodzenia stosujemy dwa rodzaje chłodzenia o obiegu samoczynnym oraz  wymuszonym. Obiegi samoczynne nie wymagają żadnego mechanizmu np. w postaci pompy w porównaniu do obiegu wymuszonego.

Medium chłodzącym stosowanym w silnikach lotniczych mogą być:

  • ciecz chłodząca (np. glikol),

  • olej silnikowy,

  • powietrze atmosferyczne.

Aby utrzymać właściwą temperaturę silnika, stosuje się wymienniki ciepła:

  • olej — ciecz chłodząca,

  • olej — powietrze,

  • ciecz chłodząca — powietrze.

W małych jednostkach napędowych sporadycznie stosowane jest chłodzenie silnika samym powietrzem.

Najprostsze układy chłodzenia składają się tylko z wymiennika ciecz‑powietrze, natomiast bardziej rozbudowane układy (o większych objętościach i mocach) wspomagane są chłodnicami oleju, którego ciepło jest odbierane albo przez ciecz chłodzącą, albo przez napływające powietrze.

Należy podkreślić, iż w lotniczych silnikach, olej jest czynnikiem nie tylko smarującym, konserwującym oraz czyszczącym, ale również chłodzącym.

RA6GzDGzb9VDZ
Ilustracja interaktywna 1. Silnik {audio}, 2. Pompa cieczy chłodzącej {audio}, 3. Kanał rozdzielacza dużego i małego obiegu cieczy chłodzącej {audio}, 4. Chłodnica {audio}, 5. Nagrzewnica {audio}
Układ chłodzenia
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Ilustracja przedstawia schemat układu chłodzenia. Poszczególne elementy układu wyróżniono punktami interaktywnymi. Po kliknięciu punktu pojawia się ramka z podpisem w formie tekstowej i dźwiękowej.

  1. Silnik przedstawiony w formie prostokąta.

  2. Pompa cieczy chłodzącej wychodzi na rysunku z górnej części silnika. Tu wypływa z silnika ciecz.

  3. Kanał rozdzielacza dużego i małego obiegu cieczy chłodzącej. W tym miejscu znajduje się rozwidlenie. Część cieczy wpada w dłuższy obieg, a część zawraca, wpadając do nagrzewnicy zaznaczonej na schemacie kołem.

  4. Chłodnica przedstawiona na schemacie w formie długiej rury równoległej do silnika, przez którą przepływa ciecz. Stąd zakrzywioną w kilku miejscach rurką ciecz wpływa do krótkiego obiegu.

  5. Nagrzewnica, która znajduje się tuż przy kanale wlotowym do silnika.

Powrót na górę stronyPowrót na górę strony

4

Intercooler

Intercooler to chłodnica powietrza doładowującego. Jej zadaniem jest schłodzenie sprężonego powietrza, które w trakcie sprężania znacznie podnosi swoją temperaturę. Powietrze schładza się w celu zwiększenia ilości tlenu w danej objętości cylindra, a tym samym możliwości spalenia większej objętości paliwa lotniczego.

R17JwGzEt4bez
Intercooler
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Ilustracja przedstawia intercooler. W kształcie przypomina on graniastosłup o podstawie trapezu prostokątnego, przy czym na obu jego końcach znajdują się szerokie, krótkie rury przeznaczone do wprowadzania i wyprowadzania powietrza. Intercooler ma za zadanie schłodzić rozgrzane powietrze przez turbosprężarkę zanim trafi do silnika. Intercooler w zależności od zastosowanego czynnika chłodzącego może chłodzić zarówno ciecz.

Powrót na górę stronyPowrót na górę strony

5

Schemat układu smarowania silnika tłokowego

RBK1dF3Sp9gMV
Ilustracja przedstawia schemat układu smarowania silnika tłokowego oraz jego kluczowe elementy. Olej swój obieg zaczyna w zbiorniku. Stamtąd przemieszcza się w kierunku filtra na ssaniu oraz pompy, która wprawi go w ruch w kierunku silnika. Wcześniej jednak z oleju odczytywana jest jego temperatura oraz po minięciu pompy ciśnienie. Informacje te następnie są przekazywane za pomocą wskaźników w kabinie pilota. Po dostaniu się oleju do silnika spływa on w kierunku tak zwanej pompy powrotnej oleju. Pompa ta wymusza ruch oleju w kierunku chłodnicy oleju a ten następnie z powrotem trafia do zbiornika i obieg się zamyka.
Schemat układu smarowania silnika tłokowego
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Ilustracja przedstawia schemat układu smarowania silnika tłokowego oraz jego kluczowe elementy. Olej swój obieg zaczyna w zbiorniku. Stamtąd przemieszcza się w kierunku filtra na ssaniu oraz pompy, która wprawi go w ruch w kierunku silnika. Wcześniej jednak z oleju odczytywana jest jego temperatura oraz po minięciu pompy ciśnienie. Informacje te następnie są przekazywane za pomocą wskaźników w kabinie pilota. Po dostaniu się oleju do silnika spływa on w kierunku tak zwanej pompy powrotnej oleju. Pompa ta wymusza ruch oleju w kierunku chłodnicy oleju a ten następnie z powrotem trafia do zbiornika i obieg się zamyka.

Powrót na górę stronyPowrót na górę strony

6

Uzupełnianie oleju silnikowego lotniczego silnika spalinowego tłokowego

R1SJnMpDT6OQg
Uzupełnianie oleju silnikowego lotniczego silnika tłokowego
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Powrót na górę stronyPowrót na górę strony

7

Filtr oleju

Ilustracja przedstawia filtr oleju.  Filtry oleju  działają na zasadzie separacji cząstek zanieczyszczeń i stałych składników oleju, takich jak brud, metal i sadza, od czystego oleju. Zasada działania filtra polega na przepuszczaniu oleju przez filtr, który zatrzymuje cząstki stałe, pozostawiając czysty olej, który jest następnie kierowany z powrotem do silnika.

R1V7VVzhb7hqT
Filtr oleju:
1. Uszczelka HNBR,
2. Pokrywa filtra,
3. Obudowa filtra
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY 3.0.

Ilustracja przedstawia filtr oleju o walcowatym kształcie z jednym środkowym większym otworem oraz mniejszymi wokół.

Powrót na górę stronyPowrót na górę strony

8

Schemat układu paliwowego samolotu wyposażonego w silnik tłokowy

1

Ilustracja przedstawia schemat układu paliwowego samolotu wyposażonego w silnik tłokowy oraz jego kluczowe elementy. Po obu stronach mamy  zbiorniki paliwa z własnymi korkami wlewu paliwa, czujnikami poziomu paliwa oraz odpowietrznikami, które połączone są ze sobą kanałem. W miejscu łączenia zbiornika z kanałem znajduje się filtr paliwa po którego przejściu paliwo przechodzi przez zawór wyboru zbiornika, główny filtr paliwa oraz pompę wspomagania żeby ostatecznie trafić do silnika. Obydwa zbiorniki oraz główny filtr paliwa wyposażone są również w zawory spustowe.

R1AON0LG5KoW4
Ilustracja przedstawia schemat układu paliwowego samolotu wyposażonego w silnik tłokowy oraz jego kluczowe elementy. Po obu stronach mamy prostopadłościenne zbiorniki paliwa z własnymi korkami wlewu paliwa, czujnikami poziomu paliwa oraz odpowietrznikami, które połączone są ze sobą kanałem. W miejscu łączenia zbiornika z kanałem znajduje się filtr paliwa po którego przejściu paliwo przechodzi przez zawór wyboru zbiornika, główny filtr paliwa oraz pompę wspomagania żeby ostatecznie trafić do silnika. Obydwa zbiorniki oraz główny filtr paliwa wyposażone są również w zawory spustowe.
Schemat układu paliwowego
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Ilustracja przedstawia schemat układu paliwowego samolotu wyposażonego w silnik tłokowy oraz jego kluczowe elementy. Podpisy znajdują się pod punktami interaktywnymi. Po kliknięciu punktu pojawia się ramka z tekstem oraz z nagraniem dźwiękowym tekstu. Po obu stronach mamy prostopadłościenne zbiorniki paliwa z własnymi korkami wlewu paliwa, czujnikami poziomu paliwa oraz odpowietrznikami, które połączone są ze sobą kanałem. W miejscu łączenia zbiornika z kanałem znajduje się filtr paliwa po którego przejściu paliwo przechodzi przez zawór wyboru zbiornika, główny filtr paliwa oraz pompę wspomagania żeby ostatecznie trafić do silnika. Obydwa zbiorniki oraz główny filtr paliwa wyposażone są również w zawory spustowe.

Powrót na górę stronyPowrót na górę strony

9

Iskrownik

Iskrownik generuje wysokie napięcie dzięki obracającemu się magnesowi. Zakumulowanie odpowiedniej ilości energii (zwykle w kondensatorze) i jej uwolnienie w odpowiedniej chwili powodują przeskok iskry między elektrodami. Iskrowniki są niezależne od układu elektrycznego samolotu, dzięki czemu osiąga się niezawodność systemu. Pomimo awarii systemu elektrycznego samolotu, iskrownik nadal będzie generował iskrę. Niezawodność systemów montowanych na statkach powietrznych polega na zdublowaniu jego kluczowych elementów. Dlatego też w samolotach montowane są dwa iskrowniki, podwójny zestaw przewodów oraz dwie świece zapłonowe przypadające na każdy cylinder.

Awaria jednej ze świec lub iskrownika nie unieruchomi silnika, jednakże jego moc wyjściowa będzie słabsza z uwagi na obniżoną wydajność pracy silnika.

R19sXHN4l69jS
Iskrownik
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Zdjęcie przedstawia iskrownik przypominający kształtem prostopadłościan z wystającym z dołu jednym elementem służącym do montażu podzespołu do silnika oraz z góry drugim, do którego montowane są przewody.

Powrót na górę stronyPowrót na górę strony

Powrót do spisu treściDHSY7KA4MPowrót do spisu treści