Zasada działania silnika

Silnik MAN D0836 LOH Euro 6 stosowany w autobusach Lion’s City A37. fot. materiały prasowe MAN.

Silnik diesla jest zwany też silnikiem wysokoprężnym lub silnikiem o zapłonie samoczynnym. Zasada jego działania opiera się na czterech suwach pracy.

Prosty schemat budowy silnika wygląda następująco:

rys. Wapcaplet / Wikimedia Commons

Blok silnika jest głównym elementem silnika. Posiada on otwory o okrągłym kształcie, zwane cylindrami, wewnątrz których umieszczone są tłoki. Głowica lub głowice służą do zamknięcia górnej części komory spalania. Umieszczone są w niej przewody dolotowe i wylotowe, zawory sterujące dopływem powietrza i wylotem spalin oraz wtryskiwacze paliwa. Zawory wydechowe mają za zadanie otwarcie się w odpowiednim momencie cyklu ssania silnika w celu zassania mieszanki paliwowo-powietrznej lub powietrza do cylindra silnika. Po napełnieniu cylindra mieszanką następuje zamknięcie zaworu, aby mieszanka mogła być sprężona. Zawór wydechowy otwiera się, uwalniając drogę dla rozprężonych w suwie pracy gazów. Po wyrzuceniu spalin z cylindra zawór wydechowy zostaje zamknięty. Komora spalania to przestrzeń zamknięta pomiędzy ściankami cylindra, denkiem tłoka znajdującego się w górnym martwym położeniu (GMP) i głowicą silnika. Odbywa się tu sprężanie i zapłon. Tłok pełni rolę ruchomej ściany komory spalania, pozwala na zmianę jej objętości. Korbowód łączy tłok z wałem korbowym i służy do zamiany ruchu posuwisto-zwrotnego tłoka na ruch obrotowy wału korbowego, odbierając energię od tłoków, wyprowadzając spaliny na zewnątrz silnika.

Silnik czterosuwowy o zapłonie iskrowym – zasada działania.
aut. Zephyris / Wikimedia Commons.

Cykle pracy silnika

Animacja przedstawiona po prawej przedstawia cykl pracy silnika. Numery opisują to, co się dzieje w danym czasie w silniku.

1) Ssanie

Świeża mieszanka paliwowo-powietrzna zostaje zassana do wnętrza cylindra przesuwającym się w dół tłokiem poprzez otwarty przewód dolotowy.

2) Sprężanie

Oba zawory są zamknięte, tłok po przekroczeniu dolnego martwego położenia (DMP) przemieszcza się w górę i spręża mieszankę paliwowo-powietrzną w komorze spalania.

3) Praca

Spalająca się mieszkanka rozpręża się, popychając tłok w dół. Pojawia się siła naciskająca na korbowód i wał korbowy, powstaje moment obrotowy.

4) Wydech

Spalanie mieszanki dobiegło końca, przesuwający się w górę tłok wypycha gazy wydechowe przez zawór wydechowy. Cykl zaczyna się od początku.

Wyjaśnienia

Dolny martwy punkt (DMP)
Punkt, w którym tłok osiąga najniższe położenie w cylindrze

Górny martwy punkt (GMP)
Punkt, w którym tłok osiąga najwyższe położenie w cylindrze

Rozrząd
Mechanizm sterujący otwieraniem i zamykaniem zaworów w zależności od położenia tłoka i wykorbień wału korbowego. Ma znaczenie dla charakteru pracy silnika czterosuwowego.

Zawór wydechowy
Zamyka wnętrze cylindra od strony wylotowej, po otwarciu wypuszcza spaliny do układu wydechowego.