Silnik o zapłonie iskrowym
Silnik o zapłonie iskrowym
Silnik W16, stosowany w Bugatti Veyron
Silnik czterosuwowy o zapłonie iskrowym - zasada działania
Silnik o zapłonie iskrowym (ZI) jest silnikiem cieplnym spalinowym o spalaniu wewnętrznym, w którym spalanie ładunku zainicjowane jest iskrą powstającą pomiędzy elektrodami świecy zapłonowej1. Mieszanina paliwa i powietrza musi być przygotowana odpowiednio wcześniej przed momentem zapłonu, do jej zapalenia niezbędna jest wytworzona w odpowiednim źródle iskra1. Sprawność silnika o zapłonie iskrowym zależy w głównej mierze od stopnia sprężania1.
Mieszanka paliwowo-powietrzna
Paliwem spalanym w silniku iskrowym musi być paliwo intensywnie parujące w układzie zasilania silnika w paliwo lub w cylindrze silnika. Paliwo to może występować w formie płynnej lub gazowej. Do stosowanych paliw należą m.in:
benzyna
benzyna bezołowiowa
etylina
LPG ? gaz płynny
CNG ? sprężony gaz ziemny
metanol
etanol (jako samodzielne paliwo lub jako dodatek do benzyn)
Stosunek paliwa do powietrza w mieszance powinien być utrzymany w odpowiednim dla danego silnika przedziale. Zbyt mała ilość powietrza sprawia, że mieszanka staje się zbyt bogata - sprawność silnika maleje, spalanie jest niezupełne, wzrasta stężenie tlenku węgla w spalinach1. Zbyt duży stosunek powietrza do paliwa powoduje zubożenie mieszanki, co skutkuje rozciągnięciem spalania w czasie do suwu rozprężania1.
Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Silnik_o_zap%C5%82onie_iskrowym
Najmniejszy samochodowy silnik R4
Przykłady silników R4
Najmniejszy samochodowy silnik R4 wykorzystany został w kei-carze Mazda Carol ? miał pojemność 358 cm?. Jeszcze mniejsze jednostki wykorzystywane były w motocyklach, na przykład Honda CBR250RR ? 250 cm?.
Przykłady jednostek napędowych w układzie R4:
Alfa Romeo Twin Cam ? pojemności od 1290 do 1962 cm?, używany między innymi w modelach: Spider, 155 i 164
BMC A-Series ? pojemności od 803 do 1275 cm?, używany w samochodach Mini
Honda E ? pojemności od 995 cm? do 1,6 dm?, wykorzystany w Hondzie Civic
Honda F20C ? pojemności od 1997 do 2157 cm?, wykorzystany w Hondzie S2000
Jednym z najmocniejszych silników R4 służących do napędu łodzi motorowych jest turbodoładowany wysokoprężny Volvo Penta D4-300. Z pojemności 3,7 l generuje on moc maksymalną 305 KM (224 kW) i maksymalny moment obrotowy na poziomie 700 Nm5. Innymi przykładami dużych jednostek R4 są stosowane w samochodach ciężarowych silniki MAN D0834 (4,6 l pojemności, moc 223 KM (164 kW), moment obrotowy 850 Nm) oraz motor stosowany do napędu ciężarówki Hino Ranger (5,1 l, 177 KM/130 kW, 630 Nm)67, wcześniejsze wersje modelu miały silnik o pojemności 5,3 l8.
Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/R4_(silnik)
Konstrukcja silnika, którą opracował R. Diesel
W 1893 roku Rudolf Diesel skonstruował silnik o nieco zmienionej konstrukcji i zasadzie działania, niż silniki spalinowe znane dotychczas. Przyświecającym mu celem było stworzenie maszyny jeszcze wydajniejszej, a opierającej się na ogólnej koncepcji silnika spalinowego. W roku 1893 zdobył patent na swą konstrukcję ?silnika o zapłonie samoczynnym?.
W roku 1897 Rudolf Diesel zbudował pierwszy dwucylindrowy silnik o zapłonie samoczynnym, który otrzymał nagrodę Grand Prix na wystawie w Paryżu. Silnik ten bezpośrednio z wystawy został przewieziony do Warszawy, gdzie był zastosowany do napędu prądnicy w elektrowni hotelu "BRISTOL".potrzebny przypis
Konstrukcja silnika, którą opracował R. Diesel była bardzo zawodna i trudna w eksploatacji poprzez zastosowanie wtrysku paliwa do cylindra za pomocą sprężonego powietrza. Układ wtryskowy wymagał wielostopniowej sprężarki, aby uzyskać wystarczająco wysokie ciśnienie powietrza, za pomocą którego wtryskiwana i rozpylana była dawka paliwa. Przy ówczesnej technologii materiałowej zapewnienie odpowiedniej trwałości i niezawodności sprężarki było trudne, powiększało to gabaryty i ciężar niemałego silnika, oraz zwiększało ilość części ruchomych wymagających okresowego serwisowania. Dopiero opracowanie hydraulicznego systemu wtrysku paliwa (James Mc Kechnie patent w 1910) pozwoliło na szeroki rozwój silników wysokoprężnych pracujących na oleju napędowym, ale już nie według klasycznego obiegu Diesela (stałe ciśnienie spalania), tylko według obiegu Sabathe'a (przemiana izochoryczna i przemiana izobaryczna).
Dużą rolę w rozwoju silnika odegrał inż. Prosper L?Orange zatrudniony w przedsiębiorstwie Benz & Cie, który zaprojektował w 1908 r. komorę wstępną. Pierwszy pojazd dieslowski produkcji przedsiębiorstwa MAN był jednocylindrowym gigantem o pojemności niemal 20 litrów, który przy prędkości 172 obrotów na minutę rozwijał moc 15 kW.potrzebny przypis
W 1936 roku Mercedes-Benz zastosował silnik diesla po raz pierwszy w seryjnym aucie osobowym2.
Kalendarium
1897 ? Prace rozwojowe silnika doprowadziły do uzyskania silnika o stosunkowo dobrych właściwościach eksploatacyjnych,
1900 ? polski inżynier Marian Lutosławski w warszawskim hotelu Bristol zbudował pierwszą w Polsce elektrownię zasilaną silnikiem diesla3.
1902-1910 ? Przedsiębiorstwo MAN wyprodukowało 82 stacjonarne silniki wysokoprężne DM12,
1903 ? Zastosowanie pierwszego silnika wysokoprężnego do napędu statków i początek powolnego wypierania napędu parowego,
1908 ? Uzyskanie wystarczająco precyzyjnej pompy wtryskowej oraz zastosowanie komory wstępnej,
1923 ? Pierwszy ciągnik i ciężarówka napędzana silnikiem wysokoprężnym,
1934 ? Pierwszy czołg z napędem diesla (7TP ? Polski Czołg Lekki),
1936 ? Pierwsze zastosowania w samochodach osobowych,
1937 ? Pierwsze zastosowania do napędu samolotów (Junkers)
1968 ? Zastosowanie silnika wysokoprężnego ustawionego poprzecznie przez Peugeota w modelu 204.
1986 ? Silnik wysokoprężny z wtryskiem bezpośrednim (Fiat Croma TDid) zastosowany w produkcji wielkoseryjnej samochodów osobowych,
1993 ? FIAT patentuje i wprowadza na rynek (w 1997 r.) technologiÄ™ common rail,
2004 ? W krajach Europy Zachodniej udział nowo rejestrowanych samochodów z silnikiem wysokoprężnym przekracza 50%.
Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Silnik_o_zap%C5%82onie_samoczynnym