Introducing 

Prezi AI.

Your new presentation assistant.

Refine, enhance, and tailor your content, source relevant images, and edit visuals quicker than ever before.

Loading…
Transcript

Silniki Cieplne

Rafał Łukosz IIB

Silnik cieplny

Urządzenie, które zmienia dostarczone ciepło na energię mechaniczną w formie pracy

W silnikach cieplnych odbywają się procesy kołowe

- po wykonaniu pewnego cyklu przemian silnik wraca do swojego pierwotnego stanu

Proces kołowy

Schemat

Silnik Carnota

  • Jest to silnik idealny, o maksymalnej sprawności
  • Jest oparty na cyklu Carnota

1 -> 2, 3 ->4 izoterma

2 -> 3, 4 ->1 adiabata

Pole pod wykresem to praca jednego cyklu (W)

  • sprawność cyklu liczymy ze wzoru

Animacja

(opcja "loop" wskazana)

  • Przemiana pierwsza jest rozprężaniem izotermicznym, w którym gaz wykonuje pracę kosztem ciepła pobranego.
  • Przemiana druga jest adiabatycznym rozprężaniem gazu, w którym nie występuje wymiana ciepła z otoczeniem
  • W przemianie trzeciej gaz podczas sprężania oddaje ciepło Q2 do otoczenia.
  • Czwarta przemiana jest sprężaniem adiabatycznym, ciepło nie jest wymieniane

Silnik Otta

  • Bazuje na cyklu Otta
  • wydajność zależy bezpośrednio od stopnia sprężania
  • Charakterystyczną cechą jest to, że każdy suw trwa od momentu osiągnięcia przez tłok górnego lub dolnego położenia
  • Sprawność cyklu liczymy ze wzoru

Cykl Otta to odwracalny obieg termodynamiczny składający się z 4 procesów składowych:

  • 1->2 sprężanie adiabatyczne,
  • 2->3 ogrzewanie izochoryczne (spalanie),
  • 3->4 rozprężanie adiabatyczne,
  • 4->1 chłodzenie izochoryczne – wydech,

Cykl Otta

Silnik Wankla

  • charakteryzuje się prostotą myśli konstrukcyjnej
  • uzanwany jest za cichy, bowiem brak w nim hałaśliwych zaworów
  • silnik osiąga znaczne prędkości obrotowe
  • cechuje się wysoką sprawnością mechaniczną

Schemat działania

Silnik Wankla dzięki konstrukcji z wirującym tłokiem wykonuje naraz cztery takty pracy:

1. ssanie

2. sprężanie ładunku,

3. pracę (rozprężanie gazów spalinowych),

4. usuwanie spalin.

Schemat

Budowa silnika

Budowa

Wady

Zalety

  • generuje wysokie temperatury, potrzebuje potężnego chłodzenia

  • stosunkowo wysokie zużycie paliwa

Cechy

  • bardzo prosty, niezawodny

  • brak w nim takich częśći jak: napędu rozrządu, wałków rozrządu, popychaczy, dźwigienek zaworowych, zaworów,korbowodów.

  • jest bardzo stabilny

  • praktycznie nie generuje wibracji

  • świetny stosunek mocy do wagi

Silnik Diesla

  • Silnik jest odmianą silnika cieplnego o spalaniu wewnętrznym
  • paliwo jest spalane wewnątrz silnika
  • wadą jest znaczne rozgrzewanie się cylindra i tłoków co może prowadzić do uszkodzeń
  • Trzeba go intensywnie chłodzić.
  • duża waga
  • stosunkowo wysoki koszt produkcji
  • temperatura w cylindrze osiąga znaczne temperatury, przez co dochodzi do zamozapłonu
  • Sprawność cyklu liczymy ze wzoru

Cykl Diesla

  • izobaryczne ogrzewanie czynnika w wyniku spalania paliwa; jednocześnie występuje ekspansja czynnika od objętości V1 do objętości V2
  • adiabatyczne rozprężanie od ciśnienia p3 do ciśnienia p2
  • izochoryczne chłodzenie przy objętości V3
  • adiabatyczne sprężanie od ciśnienia p1 do ciśnienia p3

Cykl

Ciekawostki

Fakty

Wynalazł je i opatentował w roku 1893, niemiecki inżynier Rudolf Diesel (produkcję rozpoczęto w roku 1897).

Wynalazca omal nie zginął, kiedy jego prototyp eksplodował.

Silniki Diesla od razu zyskały sympatię producentów pojazdów mechanicznych. Ich sukces wynikał z tego, że ich sprawność wynosiła 26%, podczas gdy silnika Otta zaledwie w 13%.

Poniżej uruchomienie silnika o mocy 10HP z 1909r

Silnik dwusuwowy

  • cały obieg pracy następuje co drugi suw
  • teoretycznie może osiągać wyższą moc jednostkową, niż silnik czterosuwowy
  • wysoka emmisja spalin

Cykl pracy silnika

Cykl

Fakty

  • Żaden inny silnik tłokowy nie jest w stanie rywalizować z dwusuwowym jeśli chodzi o wagę i stosunek mocy do masy.

Z tego powodusilniki te dominują w miejscach gdzie potrzebna jest mała jednostka napędowa o wysokiej mocy – np. ręcznych urządzeniach napędzanych spalinowo.

  • Silniki dwusuwowe zużywają więcej paliwa, niż czterosuwy, różnica to około 20-30 %

Ciekawostki

Zalety

Wady

  • duża emisja spalin
  • mała wytrzymałość
  • smarowanie olejem z zewnątrz
  • hałaśliwa praca
  • duże spalanie
  • duże obciążenie cieplne

Cechy

  • duża moc i moment na wysokich obrotach
  • niewielki koszt naprawy, obsługi
  • łatwy rozruch
  • szybkość nagrzewania
  • prosta konstrukcja
  • korzystny stosunek mocy do masy

Silnik czterosuwowy

Nazwa odnosi się do czterech faz działania:

  • wpływu powietrza lub mieszanki paliwowo-powietrznej,
  • sprężenia,
  • pracy,
  • wydmuchu spalin

Jego konstrukcja jest bardziej złożona niż silnika dwusuwowego

Spełnia normy czystości spalin

Cykl

SUW DOLOTU

SUW SPRĘŻANIA

Cykl

SUW PRACY

SUW WYLOTU

Budowa

Learn more about creating dynamic, engaging presentations with Prezi