Dbasz o swoje auto? Nie zapominaj o silniku

n charakterystycznych: adiabatyczne sprężanie, izochoryczne podgrzewanie czynnika, izobaryczne podgrzewanie czynnika, adiabatyczne rozprężanie, izochoryczne oziębianie czynnika. Obieg porównawczy jest

Dodane: 13-10-2016 12:22
Dbasz o swoje auto? Nie zapominaj o silniku

Podstawy termodynamiczne działania silnika diesla

Obiegiem porównawczym współczesnych silników wysokoprężnych jest obieg Seiligera-Sabathé. Obieg ten składa się z następujących przemian charakterystycznych:

adiabatyczne sprężanie,
izochoryczne podgrzewanie czynnika,
izobaryczne podgrzewanie czynnika,
adiabatyczne rozprężanie,
izochoryczne oziębianie czynnika.

Obieg porównawczy jest obiegiem teoretycznym. Silnik rzeczywisty pracuje wg obiegu, składającego się z nieco innych przemian. Sprężanie i rozprężanie nie są adiabatyczne, ponieważ występuje wymiana cieplna ze ściankami cylindra, głowicą, tłokiem i innymi elementami. Nawet, gdyby występujące procesy były adiabatyczne, nie byłyby odwracalne. Ogrzewanie czynnika nie jest izobaryczne, następuje najpierw wzrost ciśnienia, a potem jego spadek. Najważniejszą różnicą jest to, że obieg porównawczy opisuje układ zamknięty (wykorzystywany jest wciąż ten sam czynnik), a obieg rzeczywisty układ otwarty (następuje wymiana czynnika roboczego).

Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Silnik_o_zap%C5%82onie_samoczynnym


Samochód z turbo

Kiedyś miałem okazję przejechać się Subaru Imprezą STI z dwu litrowym turbodoładowanym silnikiem w układzie boxer. Wrażenia z jazdy taką "rajdówką" są niezapomniane a oprócz tego jaką dynamikę oferuje silnik generujący 300 koni mechanicznych ogromną frajdą jest dźwięk turbiny wkręcającej się na obroty z charakterystycznym świstem a następnie "psssst" zaworu upustowego przy zmianie biegów. Chyba każdy facet chciałby mieć taką "zabawkę".

Oczywiście wiele współczesnych samochodów posiada turbinę. Większość silników diesla montowanych w osobówkach to jednostki turbodoładowane. Dzięki takiemu rozwiązaniu można poprawić nie tylko osiągi "ropniaka" ale i zmniejszyć spalanie. Co ciekawe ostatnio również w silnikach benzynowych jest trend do montowania turbin w małych jednostkach - jak choćby "EcoBoost" z Forda.


Jak jeździć z turbo?

Charakterystyka silników turbodoładowanych znacznie różni się od tych wolnossących. Różnice dotyczą nie tylko samej mocy czy dynamiki silnika ale i sposobu jego eksploatacji.

Pierwszą ważną różnicą jest to, że turbosprężarka jest w stanie tłoczyć wystarczająco dużo powietrza dopiero jeśli jej wirnik osiągnie wysoki pułap obrotów. Aby to miało miejsce to silnik musi osiągnąć odpowiednio wysokie obroty. Do tego momentu pracuje jak jednostka wolnossąca - na podciśnieniu. Czas od wolnych obrotów silnika do pułapu doładowania turbiny powoduje efekt "turbo dziury". Dlatego aby silnik osiągał optymalne parametry mocy należy zmieniać biegi tak aby obroty pozostawały w zakresie doładowania.

Drugą ważną różnicą jest to, że za ostra jazda na zimnym silniku lub też natychmiastowe wyłączenie silnika po dłuższej trasie powodują bardzo szybkie zużywanie turbiny. Dzieje się tak dlatego, że sprężarka jest smarowana olejem silnikowym - to jest ten sam obieg. Kiedy olej jest jeszcze zimny to jest zbyt gęsty aby efektywnie smarować turbinę - więc przy pełnych obrotach będzie się ona zacierać. Natomiast po dłuższej jeździe turbina będzie bardzo nagrzana - jeśli nie pozostawimy silnika pracującego przez kilka minut nie zdąży się ona schłodzić - co będzie powodowało uszkodzenia.

Tak więc sposób na zniszczenie turbiny - pełen gaz na zimnym silniku a później po maksymalnym rozgrzaniu - natychmiastowe zgaszenie. Przy takim traktowaniu nawet nowa turbina padnie bardzo szybko.