Jak działa silnik diesla?
Ssanie
Do cylindra, w wyniku przesuwania się tłoka i wystąpienia dzięki temu podciśnienia, zasysane jest z otoczenia czyste powietrze1. Suw ssania kończy się zamknięciem zaworu ssącego (silnik czterosuwowy) lub przesłonięciem kanału dolotowego (silnik dwusuwowy).
Sprężanie
Zassane do cylindra powietrze (o temperaturze zbliżonej do temperatury otoczenia) jest następnie sprężane w wyniku ruchu tłoka w stronę głowicy przy zamkniętych zaworach. Podczas sprężania rośnie intensywnie temperatura powietrza do bardzo wysokiej wartości1.
Praca (ekspansja)
Temperatura powietrza pod koniec sprężania jest tak wysoka, że możliwy jest zapłon wtryśniętej dawki paliwa do przestrzeni nad tłokiem znajdującym się w pobliżu górnego martwego położenia1. Paliwo wtryskiwane jest pod wysokim ciśnieniem (zob. hydrauliczny system wtrysku paliwa), dzięki czemu uzyskuje się dobre rozpylenie paliwa. Bardzo małe krople paliwa otoczone gorącym powietrzem szybko odparowują, a pary paliwa, dzięki dużej turbulencji, dobrze mieszają się z powietrzem tworząc jednorodny palny gaz. Gaz ten ulega samozapłonowi wywołanemu wysoką temperaturą. W wyniku spalania silnie rośnie temperatura gazu. Spalanie rozpoczyna się, gdy tłok znajduje się w pobliżu górnego położenia zwrotnego tłoka1. Jest to początek ekspansji czynnika roboczego i wykonywania pracy. Początkowo, wraz ze wzrostem temperatury, rośnie także ciśnienie czynnika, lecz wzrost prędkości poruszania się tłoka powoduje, że ciśnienie zaczyna maleć, a rośnie objętość właściwa gazu. Spalanie kończy się jeszcze w czasie ruchu tłoka w stronę dolnego martwego położenia.
Podczas suwu pracy ujawnia się główna różnica pomiędzy silnikiem wysokoprężnym a silnikiem o zapłonie iskrowym pracującym według cyklu Otta. W silnikach o zapłonie iskrowym spalanie mieszanki zachodzi bardzo szybko i wiąże się z gwałtownym wzrostem temperatury i ciśnienia w cylindrze (przemiana izochoryczna). W silnikach Diesla spalanie jest wolniejsze i następuje w dużej mierze podczas cofania tłoka. Ciśnienie podczas spalania jest mniej więcej stałe, rośnie natomiast temperatura i objętość gazu (czyli jest to przemiana izobaryczna).
Wydech
Gdy tłok znajduje się w pobliżu dolnego martwego położenia, następuje otwarcie zaworu wylotowego. Ponieważ ciśnienie gazu w cylindrze jest wyższe od ciśnienia otoczenia, następuje wylot gazu do otoczenia. Zawór ten jest otwarty także podczas ruchu tłoka w kierunku głowicy i prawie wszystkie gazy spalinowe zostają wydalone z cylindra.
Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Silnik_o_zap%C5%82onie_samoczynnym
Turbodziura
Turbodziura to czas zwłoki pomiędzy zadziałaniem czynnika sterującego (np. zdecydowanym wciśnięciem pedału gazu) a reakcją silnika doładowanego przez turbosprężarkę na to zadziałanie.
Zjawisko jest wynikiem opóźnienia (przesunięcia fazy) pomiędzy chwilowym wydatkiem spalin a zapotrzebowaniem na powietrze w tym momencie w nieustalonych warunkach pracy silnika. Jest wynikiem bezwładności wirnika turbosprężarki i gazodynamicznej więzi pomiędzy zespołem turbosprężarki a silnikiem. Sprężarki mechaniczne nie wykazują tego ograniczenia.
Aby zmniejszyć uciążliwość tego zjawiska, stosuje się różne metody. Stosuje się na przykład zmniejszanie bezwładności wirnika (przez wykonanie go z lżejszych materiałów, na przykład z ceramiki). W silnikach wysokoprężnych, gdzie jest duży wydatek spalin, problem jest mniejszy. Można stosować przewymiarowaną turbosprężarkę i zawory upustowe ograniczające maksymalne ciśnienie doładowania. Możliwe jest stosowanie zespołu dwóch mniejszych turbosprężarek (popularne w silnikach widlastych). Turbosprężarka ze zmiennym kątem łopatek kierujących, zapewniając w miarę stałe obroty wirnika, jest prawdopodobnie najlepszym rozwiązaniem problemu. W zaawansowanych technicznie silnikach iskrowych stosuje się doładowanie dwusystemowe - przy niższych mocach (i małym wydatku spalin) aktywne jest doładowanie mechaniczne, przy większych mocach włącza się do obiegu turbosprężarka - jak w silnikach TSI.
Źródło: http://pl.wikipedia.org/wiki/Turbodziura
Jakie sÄ… rodzaje turbin?
Turbina jako urządzenie mechaniczne napędzane przepływem gazu lub płynu jest stosowane bardzo szeroko w wielu dziedzinach.
Turbiny najczęściej są spotykane w motoryzacji jako napęd turbosprężarek doładowujących silniki benzynowe i wysokoprężne (diesla). Gdzie występują w parze połączonej wspólnym wałem - jedna turbina (część wylotu spalin silnika) napędza drugą (część dolotu czystego powietrza).
Sama turbina bywa stosowana jako główny napęd silnika spalinowego - silniki turbospalinowe są często wykorzystywane do napędu pojazdów wojskowych (np czołgów - Abrams ma taki napęd).
Natomiast sama turbina jako urządzenie odbierające energie jest stosowana w elektrowniach - od atomowych po węglowe. Gdzie para wodna napędza turbinę. W przypadku elektrowni wodnych to przepływ wody wprawia turbinę w ruch.