Silniki stały się istotną częścią wszystkich pojazdów. Obecnie żaden pojazd nie może poruszać się bez silnika. Na rynku dostępne są różne rodzaje silników, a jednym z nich jest silnik benzynowy. Silnik benzynowy jest również znany jako silnik SI (zapłon iskrowy).
w poprzednim artykule omówiliśmy silniki Diesla. Dlatego w tym artykule przedstawiono dogłębne wyjaśnienie silnika benzynowego.

co to jest silnik benzynowy?

silnik benzynowy jest znanym typem silnika z kategorii silnika IC. Silnik benzynowy jest silnikiem spalinowym (IC), w którym mieszanina powietrze-paliwo zapala się z powodu iskry dostarczanej przez świecę zapłonową. Dlatego jest również znany jako silnik SI. W 1876 roku Nikolaus August Otto zaprojektował pierwszy silnik benzynowy. Silnik benzynowy pracuje na podstawowej zasadzie cyklu Otto.

w świecy zapłonowej silnika SI prąd wysokiego napięcia wykorzystuje się do wytworzenia iskry. Ta świeca zapłonowa jest instalowana na górze komory spalania w celu szybkiego zapłonu mieszanki powietrzno-paliwowej.

proces zapłonu paliwa wytwarza ciepło, które jest przekształcane w pracę mechaniczną w skoku tłoka. Tak długo, jak w silniku benzynowym, blask odpowiada za detonację oleju.

w starej wersji silników o zapłonie iskrowym lub benzynowym powietrze i paliwo (benzyna lub benzyna) są mieszane przed wysłaniem ich do komory spalania w celu uzyskania zapłonu samoczynnego. Podczas gdy najnowsze silniki SI wykorzystują wtryskiwacz paliwa, który wtryskuje paliwo bezpośrednio do komory spalania, odbywa się tam proces mieszania. Proces mieszania jest regulowany elektronicznie przez wtryskiwacz paliwa.

silniki benzynowe mają wysokie temperatury samozapłonu. Dlatego silnik benzynowy ma niski stopień sprężania niż silnik wysokoprężny.

współczynnik sprężania silnika benzynowego wynosi zwykle 6:10. Silniki SI mogą również pracować na paliwach innych niż benzyna, takich jak gaz ziemny (CNG), metanol, Autogaz (LPG), sprężony Wodór, Etanol, nitrometan (w wyścigach drag) i bioetanol. W silniku tym spalanie paliwa zawsze następuje po wejściu iskry do komory spalania.

zasada działania silnika benzynowego

zasada działania silnika o zapłonie iskrowym (SI) jest podobna do silnika o zapłonie samoczynnym (CI), ale różnica jest niewielka. W silniku Diesla lub CI proces zapłonowy odbywa się dzięki wysokiemu sprężeniu mieszanki powietrzno-paliwowej, podczas gdy zapłon następuje dzięki Iskrze w silniku benzynowym.

silnik benzynowy pracuje zgodnie z cyklem Otto. Silnik benzynowy działa w następujący sposób:

• Stopień ssania
• Stopień sprężania
• stopień mocy
• Stopień wydechu

1) Skok wlotu lub ssania

• w przypadku skoku wlotu tłok przesuwa się w dół. Gdy porusza się w dół, wewnątrz komory spalania tworzy się próżnia; dzięki temu mieszanina powietrzno-paliwowa zaczyna napływać z zewnątrz do komory spalania.
• w tym skoku zawór ssący otwiera się, a zawór wydechowy pozostaje blisko.

2) skok sprężania

• gdy proces zasysania mieszanki powietrzno-paliwowej zakończy się zgodnie z wymaganiami, tłok przesuwa się w górę w celu sprężania mieszanki powietrzno-paliwowej.
• gdy tłok porusza się w górę, zwiększa ciśnienie mieszanki do komory spalania. Podczas tego skoku wlew wlotowy i zawór wydechowy są zamknięte.
• dzięki procesowi sprężania temperatura i ciśnienie mieszanki powietrzno-paliwowej stają się bardzo wysokie.
• pod koniec procesu sprężania świeca zapłonowa uruchamia iskrę i zapala mieszankę powietrzno-paliwową.
• dzięki dostarczonej Iskrze proces spalania mieszanki powietrzno-paliwowej zachodzi wewnątrz komory spalania. Dzięki temu spalaniu tłok przesuwa się dalej w górę, co dodatkowo zwiększa temperaturę i ciśnienie mieszanki. Podczas tego procesu wytwarzane jest ciepło.

3) skok rozprężny

• skok rozprężny jest również znany jako skok mocy.
• na tym etapie wytworzone ciepło w poprzednim skoku (proces kompresji) zmusza tłok do ruchu w dół (TDC do BCD) i obraca wał korbowy.
• z powodu ruchu tłoka w dół, mieszanka powietrzno-paliwowa rozszerza się wewnątrz komory, a ciśnienie mieszanki zmniejsza się.

4) skok wydechu

• w tym skoku tłok porusza się w górę, otwiera zawór wydechowy i uwalnia bezużyteczne gazy z komory spalania.
• po zakończeniu suwu wydechowego tłok ponownie przesuwa się w dół, a wszystkie cztery suwy powtarzają się.

Czytaj więcej: praca silnika Diesla

komponenty silnika benzynowego

główne części silnika o zapłonie iskrowym podano poniżej:

1. świeca zapłonowa
2. Cylinder lub komora spalania
3. Gaźnik
4. tłok
5. zawór wlotowy lub ssący
6. Korbowód
7. Zawór Wydechowy

1) Zawór Dolotowy lub ssący

zawór dolotowy zawiera najważniejsze elementy silnika o zapłonie iskrowym. Mieszanka powietrzno-paliwowa wprowadza się do cylindra przez zawór wlotowy.

2) Zawór Wydechowy

ten zawór służy do odprowadzania spalin. Jest to zawór jednokierunkowy. Zatrzymuje również tylny przepływ gazów spalinowych.

3) świeca zapłonowa

ponieważ skok sprężania jest bardzo bliski zakończenia, świeca zapłonowa wytwarza iskrę, która spala sprężoną mieszaninę powietrza i paliwa.

świeca zapłonowa zawiera najważniejsze elementy, ponieważ w silniku benzynowym proces zapłonu nie może przebiegać bez niego. Jest to zewnętrzna część silnika benzynowego zainstalowana w górnej części korpusu komory spalania.

4) Komora spalania

jest to pusty cylinder z obracającym się tłokiem. Tłok ma zbyt i Fro ruch wewnątrz komory spalania.

Czytaj także: różne typy silników

5) tłok

tłok jest ruchomą częścią silnika benzynowego, która wykonuje ruch posuwisto-zwrotny w celu zasysania mieszanki powietrzno-paliwowej i generuje moc podczas suwu mocy. Po wytworzeniu energii, przekazuje tę moc do wału korbowego.

6) Korbowód

zawiera również najważniejsze elementy silnika o zapłonie iskrowym. Korbowód łączy tłok i wał korbowy silnika. Dostarcza ruch tłoka do wału korbowego.

Czytaj także: praca korbowodu

7) wał korbowy

służy do przekształcania ruchu posuwisto-zwrotnego tłoka w ruch obrotowy/kołowy.

Czytaj także: praca wału Crnakshaft

schemat bilansu energetycznego silnika benzynowego

poniżej podany bilans energetyczny przedstawia, że moc wejściowa paliwa przy 15,94 kJ jest przekształcana w różne rodzaje energii (takie jak straty mechaniczne, straty ciepła do chłodziwa i niepalnego paliwa itp.). Strata ciepła chłodziwa wynosi 4,29 kJ, strata ciepła spalin wynosi 2.139 kJ, utrata ciepła siły hamowania wynosi 2,86 kW, utrata mechaniczna 2,15 kJ, a moc wyjściowa 2,82 KW.

w silniku SI, szczególnie w sytuacjach średniego i niskiego obciążenia, efektywna sprawność cieplna silnika staje się bardzo niska, a większość energii w paliwie zamienia się w ciepło odpadowe.

prędkość i sprawność silnika benzynowego

silnik benzynowy lub benzynowy działa szybciej niż silnik wysokoprężny. Dzieje się tak dlatego, że silniki te mają lekki wał korbowy, korbowód i tłok (ponieważ niższe współczynniki sprężania zwiększają wydajność konstrukcji), a Benzyna spala się szybciej niż olej napędowy.

silnik benzynowy ma krótszy skok tłoka niż skok tłoka silnika Diesla. Z tego powodu udary tłoka silnika o zapłonie iskrowym są wykonywane w krótszym czasie niż udary tłoka silnika wysokoprężnego. Ale silnik benzynowy ma niski stopień sprężania, co czyni go mniej wydajnym niż silnik wysokoprężny.

ogólnie sprawność cieplna większości silników benzynowych wynosi (średnio) około 20%, czyli około połowy sprawności silnika wysokoprężnego. Jednak niektóre najnowsze silniki benzynowe są bardziej wydajne (około 38% sprawności cieplnej) niż stary silnik z zapłonem iskrowym.

rodzaje silników benzynowych

silnik benzynowy ma dwa podstawowe typy:

1. dwusuwowy silnik benzynowy
2. czterosuwowy silnik benzynowy

1) 2-skok silnika benzynowego

Główny artykuł: Silnik 2-suwowy

ten silnik wykorzystuje tylko 2 suwy tłoka do zakończenia jednego cyklu roboczego. Jest szybki niż silnik 4-suwowy.

2) 4-Silnik Benzynowy

Główny artykuł: silnik 4-suwowy

wykorzystuje 4 suwy tłoka, aby zakończyć cykl zasilania.

zalety i wady silnika benzynowego

silniki benzynowe mają następujące zalety i wady:

zalety silnika SI

1. ma wysoką temperaturę samozapłonu w porównaniu do silnika CI lub diesla.
2. silnik benzynowy jest silnikiem lekkim niż silnik wysokoprężny.
3. silnik SI wytwarza niski poziom hałasu w porównaniu do silnika CI.
4. wymaga mniej konserwacji.
5. silnik z zapłonem iskrowym ma niski koszt w porównaniu do silnika z zapłonem samoczynnym.
6. łatwo jest uruchomić silnik CI.
7. paliwo benzynowe jest tańsze niż olej napędowy.

wady silników SI

1. silniki te wymagają iskry do rozruchu; w przeciwnym razie nie mogą się uruchomić.
2. silnik benzynowy ma wysokie zużycie paliwa niż silnik wysokoprężny.
3. po spalaniu powstaje niskie ciśnienie.
4. świeca zapłonowa jest obowiązkowa w procesie zapłonu.
5. ma niską sprawność w porównaniu do silnika CI lub diesla.
6. silniki SI mają problemy z pukaniem.
7. ma niską prędkość.

zastosowania silnika benzynowego

obecnie różne firmy stosują bardzo zaawansowane techniki zapłonu iskrowego w celu poprawy wydajności silnika, dzięki czemu powinno nastąpić całkowite spalanie paliwa, co poprawia wydajność silnika. Poniżej przedstawiono najczęstsze zastosowania silników benzynowych:

1. silnik SI stosowany jest w pojazdach ciężarowych.
2. silniki te stosuje się w samochodach, takich jak samochody, motocykle, ciężarówki i autobusy itp.
3. używają w przemyśle lotniczym.
4. te silniki są używane w marynarce.
5. obecnie silniki te stosuje się w pompach do celów pompowania.
6. silniki benzynowe są również używane w małych generatorach energii elektrycznej.

różnica między silnikiem benzynowym a silnikiem Diesla

główne różnice między silnikami benzynowymi i diesla podano poniżej:

Silnik Benzynowy	Silnik wysokoprężny
używa benzyny jako paliwa.	używa oleju napędowego jako paliwa.
w silniku benzynowym zapłon następuje dzięki Iskrze dostarczanej przez świecę zapłonową.	w silniku wysokoprężnym zapłon następuje z powodu wysokiego sprężania mieszanki paliwowo-powietrznej.
działa na cyklu Otto.	działa w cyklu Diesla.
potrzebuje świecy zapłonowej do zapłonu.	nie potrzebuje świecy zapłonowej.
jest mniej wydajny.	jest bardziej wydajny.
są one najczęściej zużywane w małych pojazdach, takich jak samochody dostawcze, rowery itp.	są wyczerpane w ciężkich samochodach, takich jak autobusy, traktory i samochody itp.
mają niski koszt.	te są bardzo drogie.
w tym silniku mieszanka paliwowo-powietrzna jest sprężana w komorze spalania.	w tym przypadku sprężane jest tylko powietrze, podczas gdy paliwo jest wtryskiwane pod koniec suwu sprężania.
silnik benzynowy wykorzystuje benzynę, która jest tańsza.	Silnik wysokoprężny wykorzystuje olej napędowy, który jest bardzo drogi.
ma stosunkowo niski współczynnik kompresji.	ma wysoki współczynnik kompresji.
silniki te mają niskie koszty konserwacji i początkowe.	mają wysokie koszty utrzymania i początkowe.
paliwo benzynowe jest łatwe do zapłonu.	olej napędowy jest trudniejszy do zapalenia.
wykorzystuje tłok do procesu kompresji.	silnik wysokoprężny wykorzystuje również tłok do sprężania, który wykonuje ruch posuwisto-zwrotny wewnątrz komory spalania.
wytwarza mniej hałasu.	wytwarza wysoki poziom hałasu podczas pracy.
silnik benzynowy ma większe zużycie paliwa.	silnik wysokoprężny ma niskie zużycie paliwa.

sekcja FAQ

Kto wynalazł silnik benzynowy?

Silnik Benzynowy działa na jakim cyklu?

co się stanie, jeśli umieścisz benzynę w silniku Diesla

co to jest silnik SI?

co się dzieje, gdy benzyna jest używana w silniku Diesla

wniosek

w silniku o zapłonie iskrowym stosuje się proces rozrządu iskry. Jest to metoda służąca do regulacji czasu uruchomienia procesu zapłonu w komorze spalania (podczas suwu sprężania) w zależności od położenia tłoka i prędkości kątowej wału korbowego. Prawidłowe ustawienie czasu zapłonu jest ważne dla osiągów silnika i emisji spalin.

z powyższej dyskusji doszliśmy do wniosku, że silniki benzynowe są bardzo ważne dla maksymalnych pojazdów. Silniki benzynowe lub SI są bardzo powszechne na całym świecie. Silniki te mają niższą cenę niż silniki Diesla, ale są mniej wydajne. Ze względu na niską wydajność nie mogą być używane do ciężkich pojazdów. Ale te są najlepsze dla małych pojazdów, takich jak motocykle.