Silnik wysokoprężny: Jak działa i jakie ma zalety?
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.
Inhaltsverzeichnis
Jak działa silnik Diesla?
Silnik wysokoprężny zapala mieszankę paliwowo-powietrzną poprzez wysoką temperaturę sprężonego powietrza w komorze spalania. Jest w większości skonstruowany jako czterosuwowy, ale może być również skonstruowany jako dwusuwowy.
Ponieważ większość samochodów jest wyposażona w silniki czterosuwowe, opiszemy działanie silnika wysokoprężnego z czterema cyklami. Zasada działania czterosuwowego silnika wysokoprężnego jest bardzo podobna do zasady działania silnika benzynowego.
Silnik czterosuwowy: Jak działa i jakie są jego zalety
Główna różnica polega na tym, że w przypadku silnika wysokoprężnego do cylindrów zasysane jest tylko czyste powietrze, do którego wtryskiwane jest paliwo po sprężeniu i podgrzaniu. Taka mieszanka jest wtedy zapalana przez ciepło sprężania, a nie przez iskrę ze świecy zapłonowej, jak w silniku benzynowym.
Czterosuwowy silnik Diesla:
1. Suw ssania
Podczas zasysania tłok silnika przesuwa się z górnego martwego punktu w dół do dolnego martwego punktu, gdy zawory dolotowe są otwarte. Zwiększa się w ten sposób przestrzeń nad tłokiem, zawory dolotowe są otwarte, a tym samym możliwy jest dopływ powietrza do komory spalania.
2. Suw sprężania
Faza sprężania następuje po zamknięciu zaworów dolotowych. Podczas tej fazy tłok porusza się od dolnego punktu środkowego w górę do górnego punktu środkowego, sprężając w ten sposób powietrze, które jest w ten sposób ogrzewane, a ponieważ nie może się rozszerzać, ciśnienie również wzrasta.
Stopień sprężania: Jaki ma wpływ na silnik?
Tuż przed osiągnięciem przez tłok górnego martwego punktu paliwo (olej napędowy) jest wtryskiwane do sprężonego powietrza, które rozpyla, odparowuje i zapala się, powodując ekspansję. W tej fazie zawory wlotowe i wylotowe są zamknięte.
3. Suw rozprężania (pracy)
Podczas rozprężania tłok przesuwa się z górnego martwego punktu w dół do dolnego martwego punktu, przy zamkniętych zaworach dolotowych i wydechowych. Mieszanina zapala się i uwalnia się energia cieplna, zwiększając ciśnienie w cylindrze. Ciśnienie działa na tłok, popychając go do dolnego martwego punktu. W ten sposób energia cieplna jest zamieniana na pracę mechaniczną.
4. Suw wydechu
W końcowej fazie zawory wydechowe są otwarte, a tłok przesuwa się z dolnego martwego punktu w górę do górnego martwego punktu, wypychając spaliny z cylindra. Jednak, aby usprawnić opróżnianie cylindra, zawory wydechowe zamykają się dopiero po osiągnięciu przez tłok górnego martwego punktu, a zawory dolotowe są już otwarte.
Te cztery cykle (fazy) występują podczas dwóch obrotów wału korbowego i są stale powtarzane.
Rozbiegany diesel: Co zrobić, gdy nie można wyłączyć silnika?
Typy silników Diesla
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 silnika Diesla
Moc silnika Diesla jest regulowana 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 wysokoprężnego
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 benzynowego jest zawsze wyższa. Jednak zaletą silników Diesla jest mniejsze zużycie paliwa i dłuższa żywotność.
Jednak technologia poszła do przodu i prawie wszystkie silniki Diesla są teraz wyposażone w turbodoładowanie lub doładowanie. W połączeniu z technologią bezpośredniego wtrysku gwarantowana jest ich wysoka wydajność, niskie zużycie paliwa i mniejsza emisja.
Turbosprężarka: jakie są jej zalety i czym jest turbodziura?
Silniki te nadają się do długich jazd, a nie do krótkich włóczęg po mieście, gdyż czas potrzebny do rozgrzania silnika do temperatury roboczej jest znacznie dłuższy niż w przypadku silnika benzynowego.