Silnik benzynowy i wysokoprężny: Czym się różnią?
Ten artykuł rzuci światło na silniki benzynowe i wysokoprężne i skupi się na ich działaniu oraz ich zaletach i wadach.
Bez zbędnych ceregieli przyjrzyjmy się obu tym silnikom.
Table des matières
Silnik benzynowy:
Silnik benzynowy to tłokowy silnik spalinowy, który spala benzynę lub kilka rodzajów gazu (CNG, LPG, wodór) i przetwarza energię cieplną na pracę mechaniczną. Energia cieplna jest uzyskiwana w silniku poprzez zamianę paliwa w ciepło poprzez spalanie.
Silnik zapala mieszankę iskrą elektryczną za pomocą świec zapłonowych. Podczas spalania paliwa wzrasta temperatura i ciśnienie w silniku. Podwyższone ciśnienie czynnika roboczego działa na tłoki silnika, które zamieniają tę energię na pracę mechaniczną.
Świece zapłonowe: jak działają i jaka jest ich żywotność?
Tłoki wykonują prostoliniowy ruch posuwisto-zwrotny w cylindrach, pośrednicząc w ten sposób w przekazywaniu energii między komorą spalania a mechanizmem ruchu związanym z tłokami. Ponadto tłoki zapewniają wymianę substancji roboczej w cylindrach.
Silnik benzynowy może pracować na dwa sposoby, dwusuwowy lub czterosuwowy.
Przygotowanie mieszanki:
W zależności od technologii wtrysku paliwa, mieszanka powstaje w kanałach dolotowych, kolektorze dolotowym lub bezpośrednio w cylindrze. Gaźnik lub urządzenie wtryskowe, bezpośrednie lub pośrednie, służy do przygotowania mieszanki.
Gaźnik: Jak działa to urządzenie?
Regulacja mocy:
Ilość mieszanki reguluje pracę silnika benzynowego, a tą regulacją najczęściej zajmuje się przepustnica umieszczona w kolektorze dolotowym.
Przepustnica: Jak to działa i jego możliwe awarie
Jednak w ostatnich latach przepustnica została zastąpiona różnymi systemami zmiennych faz rozrządu i podnoszenia, które przejęły jej funkcję.
Zalety i wady silnika benzynowego:
Silnik benzynowy ma prostszą konstrukcję niż silnik wysokoprężny, dzięki czemu jest tańszy. Stąd samochody wyposażone w silnik benzynowy są zwykle tańsze od samochodów wyposażonych w silnik Diesla.
Ponadto silnik benzynowy jest znacznie mocniejszy niż silnik wysokoprężny (biorąc pod uwagę, że wykorzystują tę samą technologię). Silniki te są również bardziej odpowiednie do krótkich przejażdżek i sezonu zimowego.
Dzieje się tak głównie dlatego, że czas potrzebny do osiągnięcia temperatury roboczej jest znacznie krótszy niż w przypadku silnika wysokoprężnego. Wadą silnika benzynowego jest wyższe zużycie paliwa niż w przypadku silnika wysokoprężnego.
Silnik wysokoprężny:
Silnik wysokoprężny to tłokowy silnik spalinowy, który często spala olej napędowy i przekształca energię cieplną w pracę mechaniczną. Energia cieplna jest uzyskiwana w silniku poprzez zamianę paliwa w ciepło poprzez spalanie.
Podczas spalania paliwa wzrasta temperatura i ciśnienie w silniku. Podwyższone ciśnienie czynnika roboczego działa na tłoki silnika, które zamieniają tę energię na pracę mechaniczną.
Tłoki silnika: Jak działają?
Silnik wysokoprężny zapala mieszankę paliwowo-powietrzną pod wpływem wysokiej temperatury sprężonego powietrza w komorze spalania. Silnik Diesla jest często błędnie nazywany silnikiem Diesla, ale trzeba pamiętać, że nie zawsze musi to być silnik Diesla. Silnik wysokoprężny (wysokoprężny) to po prostu silnik, który spala olej napędowy.
Silnik wysokoprężny jest często projektowany jako czterosuwowy, ale może być również zaprojektowany jako dwusuwowy.
Zasada działania czterosuwowego silnika wysokoprężnego jest podobna do silnika benzynowego. Główna różnica polega na tym, że w przypadku silnika Diesla do cylindrów zasysane jest tylko czyste powietrze, do którego po sprężeniu i podgrzaniu wtryskiwane jest paliwo, najczęściej olej napędowy. Taka mieszanka jest wówczas zapalana przez ciepło sprężania, a nie przez iskrę ze świecy zapłonowej, jak w przypadku silnika benzynowego.
Przygotowanie mieszanki:
Paliwo zapala się po wstrzyknięciu do komory spalania. Ze względu na konstrukcję komory spalania oraz miejsce wtrysku paliwa wyróżniamy silniki Diesla:
Silniki z wtryskiem bezpośrednim - wtrysk paliwa i całe spalanie odbywa się w jednej głównej komorze spalania
Silniki z wtryskiem pośrednim - wtrysk paliwa i początkowa faza spalania odbywa się w specjalnej przestrzeni, w komorze i dopiero wtedy jest przekazywana do głównej przestrzeni spalania
Regulacja mocy:
Osiągi silnika wysokoprężnego są regulowane ilością paliwa wtryskiwanego do komory spalania przy mniej więcej takiej samej objętości powietrza na cykl pracy.
Zmienia się więc bogactwo, czyli jakość mieszanki. Zmienna ilość paliwa dostarczanego przez urządzenie wtryskowe realizuje regulację mocy.
Zalety i wady silnika Diesla:
Silniki Diesla są bardziej złożone konstrukcyjnie niż silniki benzynowe, ale ich osiągi są niższe, głównie ze względu na spalanie innego paliwa. Przy zastosowaniu tej samej technologii i pojemności silnika moc silnika o zapłonie iskrowym jest zawsze wyższa. Jednak zaletą silników Diesla jest mniejsze zużycie paliwa i dłuższa żywotność.
Turbosprężarka: jakie są jej zalety i czym jest turbodziura?
Jednak technologia poszła do przodu i obecnie prawie wszystkie silniki wysokoprężne są wyposażone w turbodoładowanie lub doładowanie. Wraz z połączeniem bezpośredniego wtrysku, gwarantowane są ich wysokie osiągi, niskie zużycie paliwa i mniejsza ilość wytwarzanych emisji.
Silniki te nadają się jednak do długich jazd, a nie do krótkich włóczęg po mieście, gdyż czas potrzebny na rozgrzanie silnika do temperatury roboczej jest znacznie dłuższy niż czas potrzebny na rozgrzanie silnika benzynowego do prawidłowej temperatury roboczej.