Parę słów na temat tłoku silnika
Tłok silnika szczególny rodzaj tłoka połączony przegubowo (sworzniem) z korbowodem, wykorzystywany do odbierania energii mechanicznej spalanej mieszanki. Większość tłoków silników spalinowych wykonuje się ze stopów aluminium z krzemem.
Tłok spełnia wiele zadań:
uszczelnia cylinder (za pomocą pierścieni),
przekazuje siłę nacisku gazów na dalsze części mechanizmu korbowego ? do wału korbowego,
prowadzi górną część korbowodu.
W procesie produkcji przeprowadza się selekcję tłoków pod względem wymiarów i masy. Pierwsza pozwala wybrać tłok o optymalnym luzie między tłokiem a cylindrem przy ograniczonej ilości braków podczas produkcji. Druga, selekcja tłoka w zależności od masy ułatwia wyrównoważenie układu korbowo-tłokowego. Tłok funkcjonalnie dzieli się na: denko, piastę tłoka, część pierścieniową, część nośną.
Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/T%C5%82ok_(silnik_spalinowy)
Cykl pracy silnika czterosuwowego
Silnik spalinowy działający na podstawie cyklu Otta został po raz pierwszy opatentowany przez Eugenio Barsanti i Felice Matteucci w 1854, następnie w 1860 roku doszło do opatentowania pierwszego prototypu. Jednocześnie na pomysł silnika wpadli francuski inżynier Alphonse Beau de Rochas w 1862 i niezależnie inżynier niemiecki Nicolaus Otto w 1876 roku.
Suw ssania (1)
Tłok przesuwa się w dół z górnego (GMP) do dolnego martwego punktu (DMP) wytwarzając we wnętrzu cylindra podciśnienie. W tym czasie zawór ssawny jest otwarty, dzięki temu z kanału dolotowego, znajdującego się za zamykającym go zaworem ssącym, wciągnięta zostaje z układu dolotowego silnika (gaźnik, wtrysk jedno- lub wielopunktowy) mieszanka paliwowo-powietrzna (lub w przypadku wtrysku bezpośredniego zostaje zassane samo świeże powietrze, np. silniki typu FSI lub Diesla). Trafia ona do wnętrza cylindra pomiędzy tłok a głowicę cylindra. Kiedy tylko tłok przekracza DMP, zawór ssący zostaje zamknięty.
Suw sprężania (2)
Tłok przemieszcza się w górę cylindra ściskając (czyli sprężając) mieszankę paliwowo-powietrzną. Oba zawory (ssawny i wydechowy) są zamknięte. Sprężanie następuje pod znacznym ciśnieniem do (zwykle) mniej więcej jednej dziesiątej początkowej objętości mieszanki. Ale zanim osiągnie minimalną objętość (na 1-2 milimetry ? lub inaczej ? na ok. 5 stopni obrotu wału korbowego, zanim tłok osiągnie GMP), następuje zapłon. Celem jest doprowadzenie do spalenia całej mieszanki w chwili, gdy tłok przekroczył GMP i może zostać odepchnięty przez rozprężające się gazy spalinowe rozpoczynające suw pracy.
Suw rozprężania (pracy) (3)
Przed osiągnięciem GMP w silnikach wysokoprężnych i tych z elektronicznym, bezpośrednim wtryskiem paliwa lekkiego (np. FSI koncernu VW lub GDI Mitsubishi) następuje wtrysk paliwa i zapłon samoczynny lub wymuszony iskrą. Oba zawory (ssawny i wydechowy) są zamknięte. Tłok zostaje odepchnięty z dużą siłą, gdyż we wnętrzu komory spalania po zapłonie powstaje ciśnienie o wartości do 100 barów (co czasem odpowiada sile nacisku na tłok równej pięciu tonom). Takie siły muszą być przeniesione z denka tłoka przez korbowód na wał korbowy. Wymusza to ruch tłoka do DMP. Z tego jednego suwu pracy silnik musi uzyskać wystarczającą energię, by zrealizować pozostałe trzy suwy. Dlatego też silniki pracują tym równiej, im więcej mają cylindrów.
Suw wydechu (4)
Jeszcze zanim tłok osiągnie DMP, otwarty zostaje zawór wydechowy i wciąż jeszcze nie do końca rozprężone gazy spalinowe mogą opuścić cylinder przez układ wydechowy. Przemieszczający się w górę tłok aż do osiągnięcia GMP, gdy zawór wydechowy jest otwarty, wypycha z cylindra resztę gazów, a po osiągnięciu GMP następuje tzw. "wahnięcie", czyli zamknięcie zaworu wydechowego a otwarcie zaworu ssącego i cykl rozpoczyna się od początku.
Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Silnik_czterosuwowy
Silnik
Silnik ? typ maszyny zamieniającej energię na pracę mechaniczną.
Energia zasilająca silnik może mieć formę:
energii chemicznej (np. silnik dla nanorurki)
energii cieplnej (np. silnik parowy, silnik Diesla, turbina parowa, gazowa i silnik Stirlinga)
energii elektrycznej (np. silnik elektryczny)
energii kinetycznej (np. turbina wiatrowa, turbina wodna)
energii potencjalnej (np. turbina wodna).
W zdecydowanej większości urządzeń energia mechaniczna wytwarzana przez silnik odbierana jest od obracającego się wału silnika i jest wykorzystywana w postaci pracy mechanicznej lub zamieniana na energię elektryczną. W silnikach takich jak np. silnik rakietowy lub silnik liniowy efektem działania silnika jest energia ruchu postępowego.
Najważniejsze atrybuty silnika
moc ? zdolność do wykonania pracy w jednostce czasu
sprawność ? stosunek wytworzonej energii użytecznej do energii pobranej przez silnik
moment obrotowy ? dla wszystkich silników z ruchem obrotowym
siła ciągu ? szczególnie dla silników lotniczych
impuls właściwy ? dla silników rakietowych
Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Silnik