Silnik spalinowy: definicja i zasada działania
Silnik spalinowy to urządzenie, które wykorzystuje sprężanie i rozprężanie czynnika termodynamicznego (gazu) do wytwarzania momentu obrotowego. Proces ten polega na sprężaniu „zimnego” gazu, którego energia jest mniejsza od energii uzyskanej podczas rozprężania „gorącego” gazu, powstałego w wyniku spalania paliwa.
Zasada działania
Gaz, najczęściej powietrze, jest sprężany, co prowadzi do wzrostu jego ciśnienia i temperatury. Następnie jest podgrzewany przez spalanie paliwa, a „gorący” gaz rozprężany jest w cylindrze lub turbinie. Proces ten może zachodzić w maszynach przepływowych (silniki turbinowe) lub tłokowych (silniki tłokowe), gdzie wszystkie etapy odbywają się cyklicznie w zamkniętej przestrzeni.
Rodzaje silników spalinowych
- Silniki spalania otwartego: wykorzystują substancje gazowe o stałym składzie, np. silnik Stirlinga.
- Silniki spalania zamkniętego: mają zmienny skład gazu, typowe dla silników spalinowych.
- Silniki wolnossące: niepodlegające doładowaniu.
- Silniki doładowane: dzielą się na niskodoładowane, średniodoładowane i wysokodoładowane.
Wielkości charakteryzujące silniki spalinowe
- Objętość skokowa: różnica objętości cylindrów, wyrażana w cm³.
- Stopień sprężania: stosunek objętości nad tłokiem w fazie ssania do objętości w fazie sprężania.
- Prędkość obrotowa: liczba obrotów wału korbowego na minutę.
- Maksymalny moment obrotowy: maksymalna siła przekazywana z wału silnika.
- Moc silnika: stosunek pracy wykonywanej do czasu jej wykonania.
Historia
Koncepcja silnika spalinowego została zaproponowana przez Philippe’a Lebona, a pierwszy silnik, który znalazł praktyczne zastosowanie, stworzył Étienne Lenoir w 1860 roku.
Bibliografia
Kategoria: Silniki cieplne
