Silnik wewnętrzne spalanie To urządzenie, w którym energia chemiczna paliwa jest zamieniana na użyteczną pracę mechaniczną.

Rodzaje ICE

Obrotowy silnik spalinowy

Silnik spalinowy z turbiną gazową

Cykle pracy tłokowych silników spalinowych

Silniki spalinowe tłokowe są klasyfikowane według liczby suwów w cyklu pracy - dwusuwowy i czterosuwowy.

Cykl pracy tłokowych silników spalinowych składa się z pięciu procesów: dolotu, sprężania, spalania, rozprężania i wydechu. W silniku cykl pracy można przeprowadzić zgodnie z następującym szeroko stosowanym schematem:

1. Podczas procesu ssania tłok przesuwa się z górny martwy punkt (TDC) Do dolny martwy punkt (Nmt), a uwolniona przestrzeń nad tłokiem cylindra jest wypełniona mieszaniną powietrza i paliwa. Ze względu na różnicę ciśnień w kolektor dolotowy i wewnątrz cylindra silnika podczas otwierania zawór wlotowy mieszanka wchodzi (zasysa) do cylindra w punkcie czasowym zwanym kątem otwarcia zaworu ssącego za.

Powietrze- mieszanka paliwowa a produkty spalania (zawsze pozostające w objętości przestrzeni sprężania z poprzedniego cyklu), mieszając się ze sobą, tworzą mieszankę roboczą. Starannie przygotowana mieszanka robocza zwiększa efektywność spalania paliwa, dlatego dużą wagę przywiązuje się do jej przygotowania we wszystkich typach silników tłokowych.

Ilość mieszanka paliwowo-powietrzna który wchodzi do cylindra w jednym cyklu roboczym nazywa się świeżym ładunkiem, a produkty spalania pozostające w cylindrze do czasu wejścia do niego świeżego ładunku nazywane są gazami resztkowymi.

W celu zwiększenia sprawności silnika dążą do zwiększenia wartości bezwzględnej świeżego wsadu i jego ułamka wagowego w mieszanina robocza.

2. W procesie kompresji oba zawory są zamknięte, a tłok porusza się od Nm.t. do v.m.t. i zmniejszenie objętości wnęki nadtłokowej, ściska mieszankę roboczą (w przypadek ogólny ciało robocze). Sprężanie płynu roboczego przyspiesza proces spalania i tym samym determinuje możliwe pełne wykorzystanie ciepła uwalnianego podczas spalania paliwa w cylindrze.

Silniki spalinowe budowane są z możliwie najwyższym stopniem sprężania, który w przypadku wymuszonego zapłonu mieszanki osiąga wartość 10-12, a przy zastosowaniu zasady samozapłonu paliwa dobierany jest w przedziale 14-22.

3. W procesie spalania paliwo jest utleniane tlenem z powietrza, który jest częścią mieszaniny roboczej, w wyniku czego ciśnienie w komorze nadtłokowej gwałtownie wzrasta.

W rozważanym schemacie mieszanina robocza w właściwy moment w pobliżu m.t. zapalić z obcego źródła za pomocą iskry elektrycznej wysokiego napięcia (około 15 kV). Świeca zapłonowa służy do dostarczania iskry do cylindra, który jest wkręcany w głowicę cylindra.

Do silników z zapłonem paliwa z ciepła wytworzonego przez skompresowane powietrze, nie jest potrzebna świeca zapłonowa. Takie silniki są wyposażone w specjalną dyszę, przez którą we właściwym czasie wtryskuje się paliwo do cylindra pod ciśnieniem 100-300 kg / cm² (≈ 10-30 MN / m²) i więcej.

4. W procesie rozprężania rozżarzone gazy, dążąc do rozprężenia, odsuwają tłok od VMT. do n.m.t. Wykonywany jest skok roboczy tłoka, który poprzez korbowód przenosi ciśnienie na czop korbowodu wał korbowy i odwraca to.

5. W trakcie zwalniania tłok przesuwa się z LMT. do v.m.t. i przez drugi zawór, który otwiera się w tym czasie, wypycha spaliny z cylindra. Produkty spalania pozostają tylko w objętości komory spalania, skąd nie mogą zostać wyparte przez tłok. Ciągłość pracy silnika zapewnia kolejne powtarzanie cykli pracy.

Procesy związane z przygotowaniem mieszaniny roboczej do spalania w cylindrze, a także uwalnianiem cylindra z produktów spalania, w silnikach jednocylindrowych realizowane są przez ruch tłoka pod wpływem energii koła zamachowego, które gromadzi podczas skoku roboczego.

W silnikach wielocylindrowych suwy pomocnicze każdego z cylindrów są wykonywane w wyniku pracy pozostałych (sąsiadujących) cylindrów. Dlatego te silniki mogą w zasadzie pracować bez koła zamachowego.

Dla ułatwienia nauki cykl pracy różne silniki podzielić na procesy lub odwrotnie, pogrupować procesy cyklu roboczego, biorąc pod uwagę położenie tłoka względem martwe punkty w cylindrze. Pozwala to na uwzględnienie wszystkich procesów w silnikach tłokowych w zależności od ruchu tłoka, co jest wygodniejsze.

Część cyklu roboczego realizowana w przedziale ruchu tłoka pomiędzy dwoma sąsiednimi martwy środek nazywana jest miarą.

Skokowi, a tym samym odpowiadającemu mu skokowi tłoka, przypisywana jest nazwa procesu, która jest podstawowa dla danego ruchu tłoka pomiędzy jego dwoma martwymi punktami (pozycjami).

W silniku każdy skok (suw tłoka) odpowiada na przykład dość pewnym podstawowym dla nich procesom: wlotowi, sprężaniu, rozprężaniu, wydechowi. Dlatego takie silniki rozróżniają suw wlotowy, sprężający, rozprężny i wydechowy. Każda z tych czterech nazw jest odpowiednio przypisana do skoków tłoka.

W każdym tłokowym silniku spalinowym cykl roboczy składa się z pięciu procesów omówionych powyżej, zgodnie ze schematem zdemontowanym powyżej na cztery suwy tłoka lub tylko na dwa suwy tłoka. Według tego silniki tłokowe podzielony na dwu- i czterosuwowy.

(angielski), który miażdży na półkach i pokazuje budowę większości typów silników. Postaram się swobodnie i zwięźle opowiedzieć to, co moim zdaniem najważniejsze, całkowicie na palcach i jak dla najmłodszych. Oczywiście można było pożyczyć precyzyjne definicje z renomowanych źródeł, ale takie amatorskie tłumaczenie zapowiada się na jedyne w swoim rodzaju :)

Czy możesz od razu wyjaśnić swojej dziewczynie, na czym polega różnica? silnik benzynowy z oleju napędowego? Silniki czterosuwowe i dwusuwowe? Nie? Następnie zapraszam pod kota.

Silnik czterosuwowy

Cztery miary oznaczają: wlot, kompresja, skok roboczy, oraz uwolnienie... Każdy skok odpowiada jednemu skokowi tłoka, w wyniku czego proces roboczy w każdym z cylindrów odbywa się w dwóch obrotach wału korbowego.

Wlot

Podczas ssania tłok przesuwa się w dół, wciągając przez zawór wlotowy świeżą porcję mieszanki paliwowo-powietrznej. Osobliwość rozważanego silnika polega na tym, że zawór wlotowy jest otwierany z powodu podciśnienia powstałego w wyniku ruchu tłoka w dół.

Kompresja

Moment obrotowy podnosi tłok, który z kolei kompresuje mieszankę powietrzno-paliwową. Zawór wlotowy jest zamykany przez rosnącą siłę nacisku wytworzoną przez podniesienie tłoka.

Skok roboczy

W górnej części suwu sprężania iskra zapala sprężone paliwo. Podczas spalania paliwa uwalniana jest energia, która działa na tłok, powodując jego ruch w dół.

Uwolnienie

Kiedy tłok osiągnie swój dolny punkt, Zawór wydechowy otwiera się i spaliny są wypychane z cylindra przez poruszający się w górę tłok.

Silnik dwusuwowy

W silniku dwusuwowym proces pracy w każdym z cylindrów odbywa się w jednym obrocie wału korbowego, czyli w dwóch suwach tłoka. Suwy sprężania i suwu w silniku dwusuwowym zachodzą w taki sam sposób jak w silniku czterosuwowym, ale procesy czyszczenia i napełniania cylindra są połączone i odbywają się nie w oddzielnych suwach, ale w krótkim czasie, gdy tłok znajduje się w pobliżu dolnego martwego punktu, używając jednostka pomocnicza- pompa odsalająca. Wiki

Niewątpliwą wadą tego typu silników jest ich niesprawność, gdyż znaczna część paliwa nie ulega wypaleniu i jest wyrzucana wraz ze spalinami.

Wlot

Mieszanka paliwowo-powietrzna jest zasysana do komory korbowej dzięki podciśnieniu wytworzonemu podczas ruchu tłoka w górę.

Kompresja w komorze spalania

Podczas sprężania zawór wlotowy jest zamykany przez ciśnienie w skrzyni korbowej. Mieszanka paliwowa jest sprężana na ostatnim etapie suwu.

Ruch/uwalnianie mieszanki paliwowej

Pod koniec suwu tłok wymusza ruch mieszanki sprężonego powietrza i paliwa przez otwór wlotowy ze skrzyni korbowej do cylinder główny... Mieszanka paliwowo-powietrzna wypiera spaliny, które opuszczają cylinder główny przez zawór wydechowy. Niestety w cylindrze pozostaje też trochę niespalonego paliwa, dlatego konstrukcja silnik dwusuwowy uważane za mniej ekonomiczne.

Kompresja

Następnie tłok unosi się, napędzany momentem obrotowym i kompresuje mieszankę paliwową. (W tym momencie pod tłokiem następuje kolejny skok ssania).

Skok roboczy

W górnej części suwu świeca zapłonowa zapala mieszankę paliwową. Powstała energia powoduje ruch tłoka w dół, aż do zakończenia cyklu. (W tym momencie, w dolnej części cylindra, paliwo jest sprężane w komorze korbowej).

Czterosuwowy silnik wysokoprężny

Funkcja silnik wysokoprężny to zmodyfikowany układ zapłonu paliwa.

Po stworzeniu swojego typu silnika w 1897 r. Rudolph Diesel oświadczył, że jego silnik jest najbardziej wydajnym, jaki kiedykolwiek zbudowano. Do tej pory jego pomysłem jest jeden z najbardziej ekonomicznych silników.

Wlot

Zawór wlotowy otwiera się i do cylindra zostaje zassane świeże powietrze (brak paliwa).

Kompresja

Gdy tłok się podnosi, powietrze jest sprężane i wzrasta temperatura w cylindrze. Pod koniec suwu powietrze nagrzewa się tak bardzo, że temperatura staje się wystarczająco wysoka, aby zapalić paliwo.

Zastrzyk

W górnej części suwu sprężania wtrysk paliwa wtryskuje paliwo do cylindra. Paliwo zapala się w kontakcie z gorącym powietrzem.

Skok roboczy

Podczas spalania paliwa uwalniana jest energia, która działa na tłok, powodując jego ruch w dół.

Uwolnienie

Zawór wydechowy otwiera się, zmuszając spaliny do opuszczenia cylindra.

Silnik spalinowy z tłokiem obrotowym (silnik Wankla)

Obrotowy silnik tłokowy Wankla to niesamowite dzieło, oferujące bardzo skomplikowane przeprojektowanie czterech suwów cyklu Otto. Został opracowany przez Felixa Wankla w latach 50. ubiegłego wieku.

W silniku Wankla trójkątny wirnik z kołem koronowym obraca się wokół stałego wał zębaty w podłużnej komorze.

Obecnie Mazda dokłada największych starań, aby rozwijać i spopularyzować ten typ silnika, ale nadal największą popularnością cieszy się silnik czterosuwowy. Używa również AvtoVAZ dany typ silnik w wiatrakowcach.

• Zalety w stosunku do konwencjonalnych silników benzynowych:
• niskie wibracje. Obrotowy silnik tłokowy jest całkowicie wyważony mechanicznie, co poprawia komfort płuc Pojazd rodzaj mikrosamochodów, samochodów i unicarów
• główna zaleta obrotowy silnik tłokowy są doskonałe charakterystyka dynamiczna: na niskim biegu można bez nadmiernego obciążenia silnika rozpędzić samochód powyżej 100 km/h na więcej wysokie obroty(8000 obr./min lub więcej) niż w przypadku konstrukcji konwencjonalnego tłokowego silnika spalinowego wewnętrznego spalania.
• Wysoka gęstość mocy (KM/kg), powody:
• mniejsze o 1,5-2 razy całkowite wymiary.
• 35-40% mniej części

• niedogodności:
• Szybkie zużycie
• Tendencje do przegrzewania
• Trudności w produkcji
• Mniejsza ekonomia przy niskich obrotach

Wlot

Mieszanka paliwowo-powietrzna wchodzi przez zawór wlotowy na tym etapie obrotu.

Kompresja

Tutaj sprężana jest mieszanka paliwowa.

Skok roboczy

Skok roboczy, mieszanka paliwowa zapala się tutaj, obracając wirnik po okręgu.

Uwolnienie

Wychodzą tu spaliny

Silnik CO2

Ten typ silnika może być napędzany parą, ale jest częściej spotykany w małych modelach samolotów, gdzie jest zasilany sprężonym powietrzem lub dwutlenkiem węgla.

Ta animacja przedstawia zbiornik CO2. Sprężony CO2 to ciecz, która po uwolnieniu przechodzi w stan gazowy, czyli innymi słowy - w normalnej temperaturze i ciśnieniu atmosferycznym wrze ciekły dwutlenek węgla, dlatego nie pomylimy się, jeśli powiemy, że ten typ silnika pracuje na CO2 parowy.

Wlot

W górnej części cyklu sworzeń tłokowy naciska na zawór kulowy, aby wpuścić gaz pod wysokim ciśnieniem do cylindra.

Skok roboczy

Gaz rozszerza się, przesuwając tłok w dół

Uwolnienie

Gdy tłok otwiera zawór wydechowy, sprężony gaz opuszcza cylinder.

Zakończenie

Moment obrotowy powoduje powrót tłoka do góry, aby zakończyć cykl.

Silniki odrzutowe

Rakieta i silniki turboodrzutowe, zdaniem autora, są uderzające w swoim projekcie, ale animacja ich pracy jest jego zdaniem zbyt nudna.

Silnik rakietowy

Silnik rakietowy jest najprostszym ze swojej rodziny, więc zacznijmy od tego.

Aby silniki rakietowe mogły funkcjonować w kosmosie, potrzebują do swojej pracy dopływu tlenu, podobnie jak paliwo. Mieszanka tlenowo-paliwowa jest wtryskiwana do komory spalania, gdzie jest stale spalana. Gaz pod wysokim ciśnieniem wychodzi przez dysze, powodując pchnięcie odwrotny kierunek.

Aby samemu wypróbować tę zasadę, napompuj balon-zabawkę i uwolnij go z rąk - silnik rakietowy działa prawie tak samo;)

Silnik turboodrzutowy

Silnik turboodrzutowy działa na tej samej zasadzie co silnik rakietowy, z tą jedyną cechą, że pobiera tlen z atmosfery niezbędnej do spalania. Z założenia jest najskuteczniejszy na dużych wysokościach z rozrzedzonym powietrzem.

Chwila podobieństwa: paliwo pali się w komorze spalania bez przerwy, jak w rakiecie. Rozprężony gaz opuszcza komorę spalania przez dysze, tworząc ciąg w przeciwnym kierunku.

Różnice: Po wyjściu z dyszy pewna ilość gazu jest wykorzystywana do obracania turbiny. Turbina to szereg śrub połączonych jednym wałem. Pomiędzy każdą parą śrub znajduje się stojan (prowadnica sprężarki). To urządzenie pomaga w wydajniejszym przechodzeniu gazu przez łopaty śruby napędowej.

Przed silnikiem wał turbiny obraca sprężarkę. Sprężarka działa podobnie jak turbina, tylko w Odwrotna strona... Jego funkcją jest zwiększenie ciśnienia powietrza wchodzącego do silnika. Turbina wypycha powietrze, a sprężarka zasysa.

Samolot turbośmigłowy

Silnik turbośmigłowy jest podobny do silnika turboodrzutowego, z tą tylko różnicą, że gaz opuszczający komorę spalania w większym stopniu obraca turbinę, która z kolei obraca śmigło przed silnikiem. Tworzy pragnienia. Skuteczny na niskich wysokościach.

Silnik turbowentylatorowy

Silnik turbowentylatorowy jest jak kompromis między turboodrzutowym a turbośmigłowym. Działa jak turboodrzutowiec, ale jest jedna osobliwość: wał turbiny obraca wentylator zewnętrzny, który ma więcej łopatek i obraca się szybciej niż śmigło. Pomaga to silnikowi zachować sprawność na dużych wysokościach, gdzie powietrze jest ładowane.

Źródła:
www.animatedengines.com

• Ultimate Visual Dictionary, DK Publishing Inc., 1999
• Budowa silnika Atkinsona, Vincent Gingery, David J Gingery Publishing, 1996
• Podręcznik silnika Stirlinga, James G. Rizzo, Camden Miniature Steam Services, 1995
• Nowoczesna budowa lokomotyw , JGA Meyer, 1892, przedrukowany przez Lindsay Publications Inc., 1994
• Pięćset siedem ruchów mechanicznych, Henry T. Brown, 1896, przedrukowany przez The Astragal Press, 1995
• Modele maszyn / Repliki modeli parowych, Marlyn Hadley, Model Machine Co., 1999
• Uwagi techniczne Air Board, RAF Air Board, 1917, przedrukowane przez Camden Miniature Steam Services, 1997
• Ogień wewnętrzny, Lyle Cummins, Carnot Press, 1976
• Specyfikacja witryny internetowej Toyota Prius
• Silniki parowe i Stirlinga, które możesz zbudować, księga 2, różni autorzy, Village Press, 1994
• Knight's New American Mechanical Dictionary, suplement Edward H. Knight, AM, LL. D., Houghton, Mifflin and Company, 1884
• Thomas Newcomen, Prehistoria silnika parowego L.T.C. Rolt, David and Charles Limited, 1963
• Wprowadzenie do niskotemperaturowych różnicowych silników Stirlinga James R. Senft, Moriya Press, 1996
• Wprowadzenie do silników Stirlinga James R. Senft, Moriya Press, 1993

UPD: Dodałem silniki Wankla i CO2, wydały mi się najciekawsze i praktycznie przydatne.
UPD2: Dodano opis całej rodziny silniki odrzutowe: rakieta, turboodrzutowiec, turbośmigłowy, turbowentylatorowy.

Silnik elektryczny
Obrót jest powodowany przez siły magnetycznego przyciągania i odpychania działające pomiędzy biegunami poruszającego się elektromagnesu (wirnika) a odpowiednimi biegunami zewnętrznego pola magnetycznego wytworzonego przez nieruchomy elektromagnes (lub trwały magnes) - stojan. Trudną częścią jest ciągłe obracanie silnika. A do tego trzeba zrobić, aby biegun ruchomego elektromagnesu, przyciągany do przeciwnego bieguna stojana, automatycznie zmieniał się na przeciwny - wtedy wirnik nie zamarznie w miejscu, ale będzie się obracał dalej - przez bezwładność i pod działaniem odpychania, które powstało w tym momencie.

Do automatyczne przełączanie Bieguny wirnika służą jako kolektor. Jest to para płytek osadzonych na wale wirnika, z którymi połączone są uzwojenia wirnika. Prąd jest dostarczany do tych płyt przez styki zbierające prąd (szczotki). Gdy wirnik obraca się o 180 °, płytki zamieniają się miejscami - to automatycznie zmienia kierunek prądu, a w konsekwencji bieguny poruszającego się elektromagnesu. Ponieważ bieguny o tej samej nazwie odpychają się, cewka nadal się obraca, a jej bieguny są przyciągane do odpowiednich biegunów po drugiej stronie magnesu.

Silnik lotniczy Gnome był jednym z kilku popularnych silniki obrotowe samoloty wojskowe podczas I wojny światowej. Wał korbowy tego silnika przymocowano do korpusu samolotu, podczas gdy skrzynia korbowa i cylindry obracały się wraz ze śmigłem.

Silnik Gnome jest wyjątkowy, ponieważ jego zawory dolotowe znajdują się wewnątrz tłoka. Praca ten silnik odbywa się według znanego cyklu Otto. W każdym punkt nastawy każdy cylinder silnika znajduje się w innej fazie cyklu. Przedstawiony rysunek z zielonym korbowodem przedstawia główny, główny cylinder.

Zalety tego silnika:
Nie są wymagane przeciwwagi.
Cylindry są w ciągłym ruchu, co tworzy dobre chłodzenie powietrzem, co omija system
chłodzenie cieczą.
Obrotowe cylindry i tłoki generują moment obrotowy, który pozwala uniknąć użycia koła zamachowego.
Niedogodności:
Słabe manewrowanie samolotem z powodu ciężka waga silnik obrotowy, tzw. efekt żyroskopowy
Słaby system smarowania, ponieważ siły odśrodkowe robić smar gromadzą się na obrzeżach silnika. Masło
musiał być mieszany z paliwem, aby zapewnić prawidłowe smarowanie.

Silnik rakietowy.

Aby działać w kosmosie, silniki rakietowe muszą mieć własny zapas tlenu, aby zapewnić spalanie paliwa. Mieszanka paliwowo-powietrzna jest wtryskiwana do komory spalania, gdzie jest stale spalana. Gaz wytworzony podczas spalania jest uwalniany pod bardzo wysokim ciśnieniem na zewnątrz przez dyszę, tworząc siłę reakcji i zmuszając silnik rakiety, a wraz z nim rakietę, do poruszania się w przeciwnym kierunku.

Silnik turboodrzutowy (TRD)

Paliwo jest stale spalane w komorze spalania turbiny. Uwalniany przez dyszę gaz wytwarza siłę reakcji.Na wylocie dyszy zainstalowanych jest kilka stopni turbiny, zamocowanych na stałe wspólny wał... przechodząc przez łopatki turbiny, gaz wprawia je w ruch obrotowy. Pomiędzy kołami turbiny zamontowane są stałe łopatki kierujące, które nadają określony kierunek przepływowi gazu na drodze do kolejnego stopnia (koła) turbiny, co zapewnia wydajniejszy obrót. Razem z turbiną, na jednym wale w z przodu silnika zainstalowana jest sprężarka, która służy do sprężania i dostarczania powietrza do komory spalania.

Silnik turbośmigłowy (TVD).

Na wale przed sprężarką zamontowana jest skrzynia biegów, która napędza obrót śmigło pneumatyczne z więcej niskie obroty niż turbina. Moc potrzebną do obracania wirnika sprężarki i śmigła uzyskuje turbina o zwiększonej liczbie stopni, dlatego rozprężanie gazu w turbinie następuje prawie całkowicie i odrzutowiec, uzyskany w wyniku reakcji strumienia gazu uciekającego z silnika, stanowi zaledwie 10-15% ciągu całkowitego, podczas gdy śmigło tworzy główny pociągowy wysiłek (85–90%).

Silnik turbowentylatorowy (TVLD)

Ten silnik to swego rodzaju kompromis między turboodrzutowcem a turbośmigłowy... W silniku turbowentylatorowym (TVLD) wentylator jest zainstalowany na wale przed sprężarką. duża ilośćłopatki niż śmigło i zapewniając wysokie zużycie powietrze przez silnik przy wszystkich prędkościach lotu, w tym niskie prędkości przy starcie.

4-suwowy silnik spalinowy

Silnik spalinowy 2-suwowy

Silnik spalinowy z tłokiem obrotowym

Dwusuwowy silnik boksera(dwa tłoki o przeciwnym ruchu w jednym cylindrze).

Silnik spalinowy z łopatkami obrotowymi

Silniki parowe większość parowozów została zainstalowana i napędzana od początku XIX wieku do lat 50. XX wieku. Pragnę zauważyć, że zasada działania tych silników zawsze pozostawała niezmieniona, pomimo zmiany ich konstrukcji i wymiarów.

Para z kotła wchodzi do komory parowej, z której poprzez zawór-zawór pary (oznaczony kolorem niebieskim) dostaje się do górnej (przedniej) części cylindra. Ciśnienie wytwarzane przez parę popycha tłok w dół w kierunku BDC. Podczas ruchu tłoka z GMP do BDC koło wykonuje pół obrotu.
Na samym końcu ruchu tłoka w kierunku BDC zawór parowy zostaje przesunięty, uwalniając pozostałą parę przez otwór wylotowy znajdujący się pod zaworem. Para szczątkowa uchodzi, tworząc dźwięk charakterystyczny dla silników parowych.

Jednocześnie przesunięcie zaworu pary resztkowej otwiera wlot pary do dolnej (tylnej) części cylindra. Ciśnienie wytwarzane przez parę w cylindrze wymusza ruch tłoka w kierunku GMP. W tym czasie koło wykonuje jeszcze pół obrotu.
Pod koniec ruchu tłoka do GMP pozostała para jest uwalniana przez to samo okno wylotowe. Cykl powtarza się od nowa.

silnik elektryczny
Obrót jest spowodowany siłami przyciągania i odpychania magnetycznego, które działają pomiędzy biegunami poruszającego się elektromagnesu (wirnika) a odpowiednimi biegunami zewnętrznego pola magnetycznego wytworzonego przez nieruchomy elektromagnes (lub magnes trwały) - stojan. Trudną częścią jest ciągłe obracanie silnika. A w tym celu należy upewnić się, że biegun ruchomego elektromagnesu, przyciągany do przeciwnego bieguna stojana, automatycznie zmienia się na przeciwny - wtedy wirnik nie zamarznie w miejscu, ale będzie się dalej obracał - przez bezwładność i pod działaniem odpychania, które powstało w tym momencie.

Kolektor służy do automatycznego przełączania biegunów wirnika. Jest to para płytek osadzonych na wale wirnika, z którymi połączone są uzwojenia wirnika. Prąd jest dostarczany do tych płyt przez styki zbierające prąd (szczotki). Gdy wirnik obraca się o 180 °, płytki zamieniają się miejscami - to automatycznie zmienia kierunek prądu, a w konsekwencji bieguny poruszającego się elektromagnesu. Ponieważ bieguny o tej samej nazwie odpychają się, cewka nadal się obraca, a jej bieguny są przyciągane do odpowiednich biegunów po drugiej stronie magnesu.

Silnik samolotu gnomów był jednym z kilku popularnych silników obrotowych do samolotów wojskowych podczas I wojny światowej. Wał korbowy tego silnika został przymocowany do korpusu samolotu, podczas gdy skrzynia korbowa i cylindry obracały się wraz ze śmigłem.

Silnik Gnome jest wyjątkowy, ponieważ jego zawory dolotowe znajdują się wewnątrz tłoka. Praca tego silnika odbywa się zgodnie ze znanym cyklem Otto. W każdym punkcie każdy cylinder silnika znajduje się w innej fazie cyklu. Przedstawiony rysunek z zielonym korbowodem przedstawia główny, główny cylinder.

Zalety tego silnika:
Nie są wymagane przeciwwagi.
Cylindry są w ciągłym ruchu, co zapewnia dobre chłodzenie powietrzem, unikając w ten sposób systemów chłodzenia cieczą.
Obrotowe cylindry i tłoki generują moment obrotowy, który pozwala uniknąć użycia koła zamachowego.
Niedogodności:
Słabe manewrowanie samolotem ze względu na dużą masę wirującego silnika, tzw. efekt żyroskopowy
Słaby układ smarowania, ponieważ siły odśrodkowe powodują gromadzenie się oleju smarującego na obwodzie silnika. Olej musiał być mieszany z paliwem, aby zapewnić prawidłowe smarowanie.

Silnik rakietowy.

Aby działać w kosmosie, silniki rakietowe muszą mieć własny zapas tlenu, aby zapewnić spalanie paliwa. Mieszanka paliwowo-powietrzna jest wtryskiwana do komory spalania, gdzie jest stale spalana. Gaz wytworzony podczas spalania jest uwalniany pod bardzo wysokim ciśnieniem na zewnątrz przez dyszę, tworząc siłę reakcji i zmuszając silnik rakiety, a wraz z nim rakietę, do poruszania się w przeciwnym kierunku.

Silnik turboodrzutowy (TRD)

Paliwo jest stale spalane w komorze spalania turbiny. Gaz uwalniany przez dyszę wytwarza siłę reakcji.
Na wylocie dyszy zainstalowanych jest kilka stopni turbiny, zamocowanych na wspólnym wale. przechodząc przez łopatki turbiny, gaz wprawia je w ruch obrotowy. Pomiędzy kołami turbiny zamontowane są stałe łopatki kierujące, które nadają określony kierunek przepływowi gazu w drodze do kolejnego stopnia (koła) turbiny, co zapewnia wydajniejszy obrót.
Wraz z turbiną na pojedynczym wale z przodu silnika zamontowana jest sprężarka, która służy do sprężania i dostarczania powietrza do komory spalania.

Silnik spalinowy To urządzenie, w którym energia chemiczna paliwa jest zamieniana na użyteczną pracę mechaniczną.

Rodzaje ICE

Obrotowy silnik spalinowy

Silnik spalinowy z turbiną gazową

Cykle pracy tłokowych silników spalinowych

Silniki spalinowe tłokowe są klasyfikowane według liczby suwów w cyklu pracy - dwusuwowy i czterosuwowy.

Cykl pracy tłokowych silników spalinowych składa się z pięciu procesów: dolotu, sprężania, spalania, rozprężania i wydechu. W silniku cykl pracy można przeprowadzić zgodnie z następującym szeroko stosowanym schematem:

1. Podczas procesu ssania tłok przesuwa się z górny martwy punkt (TDC) Do dolny martwy punkt (Nmt), a uwolniona przestrzeń nad tłokiem cylindra jest wypełniona mieszaniną powietrza i paliwa. Ze względu na różnicę ciśnień w kolektorze dolotowym i wewnątrz cylindra silnika, gdy zawór ssący jest otwarty, mieszanina wchodzi (jest zasysana) do cylindra w czasie zwanym kątem otwarcia zaworu ssącego za.

Mieszanka powietrzno-paliwowa i produkty spalania (zawsze pozostające w objętości przestrzeni sprężania z poprzedniego cyklu), mieszając się ze sobą, tworzą mieszankę roboczą. Starannie przygotowana mieszanka robocza zwiększa efektywność spalania paliwa, dlatego dużą wagę przywiązuje się do jej przygotowania we wszystkich typach silników tłokowych.

Ilość mieszanki paliwowo-powietrznej wchodząca do cylindra w jednym cyklu roboczym nazywana jest świeżym ładunkiem, a produkty spalania pozostające w cylindrze do czasu wejścia do niego świeżego ładunku nazywane są gazami resztkowymi.

W celu poprawy sprawności silnika dążą do zwiększenia wartości bezwzględnej świeżego wsadu i jego udziału wagowego w mieszance roboczej.

2. W procesie kompresji oba zawory są zamknięte, a tłok porusza się od Nm.t. do v.m.t. a poprzez zmniejszenie objętości wnęki nad tłokiem kompresuje mieszaninę roboczą (w ogólnym przypadku płyn roboczy). Sprężanie płynu roboczego przyspiesza proces spalania i tym samym determinuje możliwe pełne wykorzystanie ciepła uwalnianego podczas spalania paliwa w cylindrze.

Silniki spalinowe budowane są z możliwie najwyższym stopniem sprężania, który w przypadku wymuszonego zapłonu mieszanki osiąga wartość 10-12, a przy zastosowaniu zasady samozapłonu paliwa dobierany jest w przedziale 14-22.

3. W procesie spalania paliwo jest utleniane tlenem z powietrza, który jest częścią mieszaniny roboczej, w wyniku czego ciśnienie w komorze nadtłokowej gwałtownie wzrasta.

W rozważanym schemacie mieszanina robocza we właściwym momencie w pobliżu TD. zapalić z obcego źródła za pomocą iskry elektrycznej wysokiego napięcia (około 15 kV). Świeca zapłonowa służy do dostarczania iskry do cylindra, który jest wkręcany w głowicę cylindra.

Świeca zapłonowa nie jest wymagana w silnikach, w których paliwo zapala się pod wpływem ciepła wytwarzanego przez wstępnie sprężone powietrze. Takie silniki są wyposażone w specjalną dyszę, przez którą we właściwym czasie wtryskuje się paliwo do cylindra pod ciśnieniem 100-300 kg / cm² (≈ 10-30 MN / m²) i więcej.

4. W procesie rozprężania rozżarzone gazy, dążąc do rozprężenia, odsuwają tłok od VMT. do n.m.t. Wykonywany jest skok roboczy tłoka, który poprzez korbowód przenosi ciśnienie na czop korbowodu wału korbowego i obraca go.

5. W trakcie zwalniania tłok przesuwa się z LMT. do v.m.t. i przez drugi zawór, który otwiera się w tym czasie, wypycha spaliny z cylindra. Produkty spalania pozostają tylko w objętości komory spalania, skąd nie mogą zostać wyparte przez tłok. Ciągłość pracy silnika zapewnia kolejne powtarzanie cykli pracy.

Procesy związane z przygotowaniem mieszaniny roboczej do spalania w cylindrze, a także uwalnianiem cylindra z produktów spalania, w silnikach jednocylindrowych realizowane są przez ruch tłoka pod wpływem energii koła zamachowego, które gromadzi podczas skoku roboczego.

W silnikach wielocylindrowych suwy pomocnicze każdego z cylindrów są wykonywane w wyniku pracy pozostałych (sąsiadujących) cylindrów. Dlatego te silniki mogą w zasadzie pracować bez koła zamachowego.

Dla wygody studiowania cykl roboczy różnych silników dzieli się na procesy lub odwrotnie, procesy cyklu roboczego są pogrupowane z uwzględnieniem położenia tłoka względem martwych punktów w cylindrze. Pozwala to na uwzględnienie wszystkich procesów w silnikach tłokowych w zależności od ruchu tłoka, co jest wygodniejsze.

Część cyklu roboczego, realizowana w przedziale ruchu tłoka pomiędzy dwoma sąsiednimi martwymi punktami, nazywana jest skokiem.

Skokowi, a tym samym odpowiadającemu mu skokowi tłoka, przypisywana jest nazwa procesu, która jest podstawowa dla danego ruchu tłoka pomiędzy jego dwoma martwymi punktami (pozycjami).

W silniku każdy skok (suw tłoka) odpowiada na przykład dość pewnym podstawowym dla nich procesom: wlotowi, sprężaniu, rozprężaniu, wydechowi. Dlatego takie silniki rozróżniają suw wlotowy, sprężający, rozprężny i wydechowy. Każda z tych czterech nazw jest odpowiednio przypisana do skoków tłoka.

W każdym tłokowym silniku spalinowym cykl roboczy składa się z pięciu procesów omówionych powyżej, zgodnie ze schematem zdemontowanym powyżej na cztery suwy tłoka lub tylko na dwa suwy tłoka. Zgodnie z tym silniki tłokowe dzielą się na dwu- i czterosuwowe.