Silnik rotacyjny
Silnik rotacyjny ? rodzaj lotniczego silnika spalinowego o zapłonie iskrowym, w którym obraca się kadłub silnika z cylindrami, a wał korbowy jest nieruchomy i stanowi element mocowania silnika do konstrukcji samolotu. Najczęściej budowane były w układzie gwiazdowym, rzadziej podwójnej gwiazdy, sporadycznie w układzie przeciwbieżnym. Przede wszystkim silniki rotacyjne stosowane były jako silniki lotnicze, gdzie kadłub silnika był połączony ze śmigłem. Jest to odwrócenie zasady mocowania typowego silnika gwiazdowego, który jest nieruchomy, a w którym wał korbowy jest ruchomy i połączony ze śmigłem. Mieszanka paliwowo-powietrzna w silnikach rotacyjnych była dostarczana przez wał korbowy. Dolot realizowany był poprzez szczeliny w cylindrze (silnik dwusuwowy) lub poprzez zawory w głowicy (silnik czterosuwowy). Natomiast wydech był zawsze poprzez otwierany popychaczem zawór w głowicy.
Silnik rotacyjny w układzie podwójnej gwiazdy
Silnik rotacyjny został po raz pierwszy szeroko zastosowany przez Francuzów ? braci Laurenta i Louisa Séguin, którzy zaczęli produkować silniki pod nazwą Gnôme. Licencję od nich zakupiła m.in. niemiecka firma Oberursel. Silniki rotacyjne stosowane były szeroko w początkach lotnictwa i w okresie I wojny światowej do napędu lekkich samolotów, w tym wielu ówczesnych myśliwców (np. Nieuport 11, Fokker E.III). Osiągały one moc od 50 KM, przez ok. 100 KM (typowe silniki) do ok. 200 KM. Oprócz lotnictwa, sporadycznie silniki rotacyjne były używane do napędu samochodów lub motocykli (Megola).
Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Silnik_rotacyjny
R4 jest najprostszym układem
R4 ? oznaczenie rzędowego silnika spalinowego o czterech cylindrach ułożonych w jednym rzędzie. Mogą one być ustawione zarówno w pionie, jak i pod kątem do podłoża. R4 jest najprostszym układem o dobrym wyważeniu ? choć całkowite wyrównoważenie występuje jedynie dla sił pierwszego rzędu. Z tego powodu jest często stosowany w samochodach klasy ekonomicznej. Niemniej, w jednostkach mogą występować drgania, wprost proporcjonalne do wielkości silnika, a związane z siłami drugiego rzędu. Z tego powodu, wraz ze wzrostem mocy przechodzi się do układów o większej liczbie cylindrów. Kolejność zapłonów w poszczególnych cylindrach to 1-3-4-2 lub 1-2-4-31.
Spis treści
1 Wykorzystanie
2 Przykłady silników R4
3 Bibliografia
4 Przypisy
Wykorzystanie
Większość współczesnych producentów samochodów osobowych ma w swojej ofercie modele z silnikami R4, jest to najpopularniejsze rozwiązanie używane w tego typu pojazdach, drugi w kolejności jest motor V62. Przed końcem pierwszego dziesięciolecia XXI wieku, wraz z postępującym obniżaniem poziomu emisji spalin i zużycia paliwa stopniowe obniżane poziomu emisji spalin, udział 4-cylindrowych jednostek (zwłaszcza R4) na rynku samochodów klasy średniej w USA wzrósł z 30 do 47 %, zmalał w zamian udział mocniejszych jednostek V634.
Układ R4 jest najpopularniejszy przy silnikach o pojemności do 2,4 dm?. Zwykle za granicę praktyczności wykorzystania silników R4 przyjmuje się pojemność 2,7 dm?. Mimo to powstają jednostki większe, jak w Porsche 944, czy w Porsche 968 (oba 3,0 dm?), czy silnik Rolls Royce B40 o pojemności 2838 cm?.
Również Ford A wyposażony był w duży (3,3 dm?) silnik w tym układzie.
Koncern Toyota produkował silniki wysokoprężne w układzie R4 o pojemnościach nawet do 4,1 dm? (Toyota 15B-FTE). Ten silnik znalazł się w modelu Mega Cruiser.
Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/R4_(silnik)
Zasada działania 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