Wstępem do tego artykułu będzie krótkie sformułowanie istoty tematu – jak działają silniki spalinowe. Te stosunkowo niewielkie maszyny, które napędzają najciekawsze wynalazki ostatnich stuleci, od samochodów i motocykli, po statki i samoloty, są niezwykle intrygującym tematem dla wielu entuzjastów motoryzacji. Opracowanie naszych silników spalinowych jest wynikiem dziesięcioleci zaangażowania, badań i zmian w technologii. Dla tych, którzy są zainteresowani dowiedzeniem się, jak te maszyny naprawdę działają, ten artykuł dostarczy wyczerpujących odpowiedzi.
Sprawdź także:
Rodzaje silników? Przewodnik po silnikach
Budowa podstawowych elementów silnika spalinowego
Istnieje wiele typów silników spalinowych, które różnią się między sobą konstrukcją oraz zastosowaniem. Jednakże istnieją podstawowe elementy, które są wspólne dla większości z nich. Są to:
- blok silnika, stanowiący główny element konstrukcyjny, w którym umieszczone są cylindry,
- tłoki poruszające się w cylindrach,
- wał korbowy, który przenosi ruch tłoków na ruch obrotowy,
- głowica, w której umieszczone są zawory ssące i wydechowe, a także świeca zapłonowa w silniku benzynowym czy wtryskiwacz w silniku wysokoprężnym,
- układ rozrządu, regulujący pracę zaworów i synchronizujący jej z ruchem tłoków.
Proces pracy silnika spalinowego – cykl czterosuwowy
Niezależnie od typu silnika, w większości przypadków proces pracy opiera się na czterech podstawowych suwach, które nazywamy cyklem czterosuwowym. Są to:
- Suw ssania – tłok porusza się w dół, a zawór ssący jest otwarty. Powstaje podciśnienie, które zasysa mieszankę paliwowo-powietrzną do cylindra.
- Suw sprężania – tłok porusza się w górę, oba zawory są zamknięte. Mieszanka jest sprężana, a jej temperatura rośnie.
- Suw pracy – następuje zapłon mieszanki paliwowo-powietrznej. Rozszerzające się gazy naciskają na tłok, który porusza się w dół, przekazując energię na wał korbowy.
- Suw wydechu – tłok porusza się w górę, zawór wydechowy jest otwarty. Spalone gazy są wypychane na zewnątrz.
Powyższy cykl powtarza się wielokrotnie, zapewniając ciągłą pracę silnika. Jest to klucz do zrozumienia, jak działają silniki spalinowe.
Typy i zastosowania różnych silników spalinowych
Silniki spalinowe dzielimy na różne typy na podstawie kilku cech, takich jak ilość cylindrów, konfiguracja cylindrów, sposób zapłonu mieszanki paliwowo-powietrznej, etc. Najczęściej spotykane typy to:
- silniki benzynowe – najczęściej stosowane w samochodach osobowych. Wyróżniają się zachowawczym zużyciem paliwa oraz większym momentem obrotowym przy wyższych prędkościach obrotowych.
- silniki wysokoprężne (diesla) – stosowane głównie w ciężarówkach i maszynach budowlanych, ale również w niektórych samochodach osobowych. Charakteryzują się większą wydajnością i lepszą ekonomią paliwa.
- silniki dwusuwowe – mniej popularne silniki, które wykonują cykl pracy w dwóch suwach, co oznacza, że potrzebują dwukrotnie mniej czasu na jednoczesną realizację jednego cyklu.
Istnieje wiele odmian i typów silników spalinowych, a każdy z nich ma swoje unikalne cechy i zastosowania. Niezależnie od tego, czy jesteś mechanikiem samochodowym, inżynierem motoryzacyjnym, czy po prostu pasjonatem silników, znajomość działania silników spalinowych jest kluczowa dla zrozumienia większości maszyn, które nas otaczają.
