rodzaje silników
Silniki spalinowe wytwarzają energię w oparciu o fizyczne zasady termodynamiki. Upraszczając praca polega tu na sprężaniu, czyli zmniejszaniu objętości gazu znajdującego się w komorze spalania | fot.: Fotolia
Strona główna / Technologia / Motoryzacja / Rodzaje silników spalinowych

Rodzaje silników spalinowych

Silniki spalinowe stanowią obecnie najpopularniejszy rodzaj jednostek napędowych stosowanych w praktycznie każdym rodzaju środku transportu. Można je znaleźć w samolotach, statkach, samochodach, motocyklach i wielu maszynach. Jakie są ich rodzaje, które są najlepsze i najmniej awaryjne?

Zasada działania

Silniki spalinowe wytwarzają energię w oparciu o fizyczne zasady termodynamiki. Upraszczając praca polega tu na sprężaniu, czyli zmniejszaniu objętości gazu znajdującego się w komorze spalania. Do tego celu wykorzystuje się specjalny tłok, który porusza się w cylindrze. Te dwa elementy są ze sobą ściśle spasowane, aby przekazać jak najwięcej energii. W wyniku tego procesu rośnie temperatura i ciśnienie gazu. W odpowiednim momencie dostarcza się iskrę doprowadzającą tę mieszaninę do wybuchu, w efekcie czego tłok wraca do pozycji sprzed rozpoczęcia sprężania. Takie silniki nazywane są silnikami iskrowymi. W silnikach o zapłonie samoczynnym iskra nie jest potrzebna, ponieważ przy odpowiednio sprężeniu, na tyle wzrasta temperatura, że wybuch następuje samoczynnie. Żeby doprowadzić mieszankę do zapłonu należy bardzo mocno ją sprężyć, dlatego też takie silniki są nazywane wysokoprężnymi. Aby doszło do wybuchu wcześniej wspomnianego gazu, nazywanego również mieszanką paliwową należy w odpowiednich proporcjach wymieszać paliwo z powietrzem, a konkretnie z tlenem. Jak wiadomo, tlen jest niezbędny do spalania. Za mieszanie tych substancji w silnikach samochodowych dawniej odpowiedzialny był gaźnik, a obecnie odpowiednie ilości wylicza komputer korzystając z danych pochodzących z czujników.

Rodzaje paliwa

Obecnie produkowane silniki posiadają dwa rodzaje paliwa – olej napędowy oraz benzynę. Te wykorzystujące pierwszą substancję nazywane są silnikami Diesla, od nazwiska wynalazcy. Silniki wykorzystujące w spalaniu benzynę, są nazywane, jak łatwo zgadnąć, silnikami benzynowymi. Obecnie najpopularniejszym źródłem tych paliw jest ropa naftowa pochodząca w większości z Bliskiego Wschodu. Stosowany jest również tzw. biodiesel wytwarzany z roślin takich jak np. rzepak. Jednak aby go stosować, potrzebny jest specjalny rodzaj silnika. Została już co prawa odkryta metoda wytwarzania biodiesla, który może być spalany w tradycyjnym silniku, aczkolwiek koszt produkcji przekracza 1000 dolarów za 1 litr.

Wolnossący, turbodoładowany?

Wolnossący silnik to taki, który do zasysania powietrza do komory spalania wykorzystuje jedynie wytworzone w komorze podciśnienie. Działa on na zasadzie podobnej do strzykawki, która w trakcie wyciągania tłoczka zasysa powietrze do środka. Aby podnieść osiągi samochodów producenci wpadli na pomysł aby zacząć stosować turbosprężarki. Ich zasada działania polega na tym, że turbina i sprężarka są ze sobą połączone, tzn. ruch turbiny powoduje, że sprężarka wtłacza powietrze do komory spalania. Łopatki turbiny są napędzane przez spaliny wydobywające się pod wysokim ciśnieniem z silnika i dzięki temu zasila ona sprężarkę. Silniki takie nazywane są turbodoładowanymi. W jaki sposób poprawia to osiągi? Dzięki wtłaczaniu większej ilości powietrza, spalanie jest bardziej efektywne co bezpośrednio przyspieszania ten proces.

Rzędowy, w układzie V, boxer?

Zależnie od ułożenia cylindrów wobec siebie wyróżniamy różne układy silników. Te ułożone w rzędzie są nazywane rzędowymi. Gdy cylindry są ułożone wobec siebie pod kątem przeważnie zawierającym się pomiędzy 45, a 90 stopni to mówimy o silniku w układzie V. Dwa połączone ze sobą silniki w układzie V tworzą silnik w układzie W. Gdy cylindry są ułożone równolegle do podłoża i jeden naprzeciwko drugiego to mówimy o silniku boxer.

Który silnik jest najmniej awaryjny?

Zdecydowanie można powiedzieć, że wolnossący, rzędowy silnik benzynowy. Brak turbosprężarki oznacza, że jest mniej elementów, które mogą się zepsuć, a należy wiedzieć, że turbosprężarki bywają bardzo awaryjne. Benzynowy dlatego, że silniki Diesla wymagają specjalistycznych filtrów mających na celu oczyścić spaliny, które są o wiele bardziej „zanieczyszczone” niż te pochodzące z silnika benzynowego. W silniku rzędowym, grawitacja nie wytwarza sił negatywnie wpływających na działanie silnika.

SKA