Silnik atmosferyczny: od tego wszystko się zaczęło

Silnik atmosferyczny: od tego wszystko się zaczęło
Silnik atmosferyczny: od tego wszystko się zaczęło
Anonim

Wynalezienie silnika spalinowego - silnika spalinowego - można słusznie przypisać jednemu z największych wynalazków ludzkości. To on dał człowiekowi siłę, której nie posiadały mięśnie i nawet ludzki geniusz potrafił dostosować tę siłę do jego potrzeb w najróżniejszych dziedzinach jego działalności. A to zapewniło również przyspieszony rozwój wielu pokrewnych dziedzin nauki i techniki, dzięki czemu silnik atmosferyczny nadal z powodzeniem się rozwijał i ulepszał.

silnik wolnossący
silnik wolnossący

Aby zrozumieć problemy, z jakimi borykają się konstruktorzy silników, należy pamiętać, jak taki silnik działa. Rozważymy zwykły silnik benzynowy. Zasysa powietrze z atmosfery, które następnie miesza się z oparami benzyny i wchodzi do komory spalania. Podczas spalania mieszanki paliwowej powstające gazy rozszerzają się, powodując siły, które obracają wałem korbowym. Jest to w bardzo uproszczony sposób opis działania silnika wolnossącego.

Tu musisz zwrócić szczególną uwagęna następne chwile. Po pierwsze, paliwo nie spala się całkowicie, o czym świadczy obecność niespalonych cząstek w spalinach. Po drugie, spaliny wciąż mają wystarczającą energię, a my chcielibyśmy ją wykorzystać. Znaleziono wyjście - zainstalowanie turbiny na silniku atmosferycznym. Podejście jest bardzo proste: skoro paliwo się nie pali, oznacza to, że nie ma w nim wystarczającej ilości tlenu, do cylindrów należy dodać powietrze i można to zrobić za pomocą spalin.

zasada działania silnika z turbodoładowaniem
zasada działania silnika z turbodoładowaniem

Powyżej opisano zasadę działania silnika z turbodoładowaniem. Wirnik turbiny znajduje się w strumieniu spalin emitowanych do atmosfery, napędza skojarzoną z nim sprężarkę, która pompuje powietrze pod ciśnieniem do cylindrów silnika, dostarczając dodatkowego tlenu dla pełniejszego spalania paliwa. Rzeczywiste konstrukcje są oczywiście znacznie bardziej skomplikowane niż te opisane, ale eksploatacja turbiny ciśnieniowej odbywa się w ten sposób.

Istnieje inny sposób na zapewnienie doładowania - użycie sprężarki napędzanej silnikiem. Wadą tej opcji jest utrata mocy silnika, ponieważ. sprężarka pobiera moc z silnika do swojej pracy. Chociaż taki wariant doładowania mechanicznego jest stosowany w niektórych przypadkach jako dodatek do opisywanego układu turbodoładowania. Jest to szczególnie skuteczne przy niskich obrotach silnika, a następnie wyłącza się wraz ze wzrostem prędkości.

montaż turbiny na silniku wolnossącym
montaż turbiny na silniku wolnossącym

Ze względu na opisaną metodę turbodoładowania,konwencjonalny silnik atmosferyczny o tych samych parametrach zyskuje dodatkową moc i zapewnia zwiększoną wydajność, która następuje dzięki pełniejszemu spalaniu paliwa. To jedna z najłatwiejszych opcji zwiększenia mocy silnika. Stosowany jest zarówno w silnikach benzynowych, jak i wysokoprężnych. W tym przypadku nie ma między nimi żadnej różnicy.

Osiągi silnika wolnossącego można poprawić bez większych ulepszeń dzięki zastosowaniu turbosprężarki. Według dostępnych szacunków moc silnika może wzrosnąć o 40%, a dodatkowo zmniejszy się ilość szkodliwych substancji w spalinach.

Zalecana: