Charakterystyki silnika spalinowego
Charakterystyki silnika spalinowego są graficznym przedstawieniem zależności niektórych parametrów pracy silnika w zależności od prędkości obrotowej wału w całym zakresie pracy silnika.
Parametry konstrukcyjne
Do ważnych parametrów konstrukcyjnych silnika spalinowego wpływających zasadniczo na charakterystyki silnika są:
Średnia prędkość tłoka ? decyduje o szybkobieżności silnika.
Rodzaj silnika Średnia prędkość tłoka
m/s
silnik o zapłonie iskrowym
14 - 18
silnik o zapłonie samoczynnym
9 - 14
silnik ciągników i maszyn roboczych
8 - 10
Współczynnik kształtu cylindra. Wyraża się jako stosunek skoku tłoka do średnicy cylindra. Silnik może być krótkoskokowy, jak i długoskokowy. Decyduje o średniej prędkości tłoka i (pośrednio) o liczbie zaworów, jakie można umieścić w jednym cylindrze.
Rodzaj silnika Wskaźnik kształtu cylindra (s/d)
silnik o zapłonie iskrowym
0,6 - 1,1
silnik o zapłonie samoczynnym
0,9 - 1,4
Stopień sprężania. Jest to najistotniejszy parametr konstrukcyjny silnika. Wyraża się jako stosunek objętości komory roboczej w najwyższym i najniższym skrajnym położeniu tłoka. Im większy stopień sprężania, tym wyższa wydajność energetyczna silnika.
Rodzaj silnika Stopień sprężania
silnik o zapłonie iskrowym
7,5 - 13
silnik o zapłonie samoczynnym z doładowaniem
14 - 18
silnik o zapłonie samoczynnym
18 - 24
Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Silnik_spalinowy_t%C5%82okowy
R4 ? oznaczenie rzędowego silnika spalinowego
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)
Maksymiliana
Około 4000 lat p.n.e. wynaleziono koło. Od tego czasu, człowiek używał pojazdów kołowych napędzanych siłą zwierząt do różnych celów. Pierwsze pisemne wzmianki o samochodzie pochodzą z 215 roku p.n.e., a spisane zostały przez Herona z Aleksandrii1. Dotychczas zachowała się księga O budowie automatów oraz O budowie machin wojennych i O machinach, które siłą powietrza w ruch są wprowadzane1. W XIII wieku angielski mnich Roger Bacon prorokował, że można by zbudować machiny zdolne poruszać (...) powozy jedynie za pomocą nauki i sztuki, bez pomocy istoty żywej2.
Żaglowóz Simona Stevina
W roku 1472 Robert Valturio przedstawił opis maszyny wojennej do której napędu wykorzystywany był wiatr na tej samej zasadzie działania co w wiatrakach2. Również Leonardo da Vinci zajmował się pojazdami napędzanymi bez użycia siły koni3. Zaprojektował zamknięty woź bojowy, który napędzany był siłą mięśni ośmiu osób znajdujących się w środku3. Osoby te miały poruszać dźwignie znajdujące się we wnętrzu pojazdu i za pomocą przekładni korbowej napędzać koła jezdne. Każde koło miało być napędzane własnym mechanizmem, co można porównać do dzisiejszego mechanizmu różnicowego3. W kilku projektach przez siebie stworzonych uwzględnił też napęd grawitacyjny, sprężynowy, jak również za pomocą pary wodnej3. Prototyp tego pojazdu stworzony został w Memmingen w roku 1447, a drugi rok później koło Pirny w Saksoni3. Do czasów dzisiejszych zachował się rysunek wykonany w roku 1558 przez Bertholda Holzschuhera. Wcześniej, bo w roku 1459, pojawiły się jeszcze dwa projekty maszyn napędzanych bez pomocy zwierząt. Jeden z nich zaprojektowany był przez cesarza Niemiec Maksymiliana. Przedstawiał pojazd w kształcie olbrzymiego koła o średnicy 6 metrów, na których osiach zamontowane były siedzenia dla pasażerów. Koła połączone były obręczą, po której chodzący ludzie napędzały maszynę3. W tym samym roku powstał też drugi projekt nieznanego autora. Przedstawiał drewniany bogato zdobiony pojazd. Napędzany był przez idących z boku ludzi za pośrednictwem drągów i przekładni zębatych oraz osoby idące z tylu, które oprócz tego że napędzali pojazd to dodatkowo sterowali tylnymi kolami3.
Pojazd Ferdynanda Verbiesta
W 1600 Simon Stevin, holenderski matematyk (zwany Stevinusem) zbudował żaglowiec na kołach, tzw. żaglowóz. Wykonał go na zamówienie księcia Maurycego Orańskiego, hrabiego Nassau, wodza Niderlandów. Żaglowóz Stevina składał się z długiego czterokołowego podwozia, centralnie osadzonego masztu żaglowego i małego masztu pomocniczego. Kierowanie pojazdem odbywało się za pomocą tylnej osi. Mógł pomieścić około 28 osób. Podobno na twardych piaszczystych plażach Holandii w okolicach Scheveningen (obecnie dzielnicy Hagi, znane z eleganckiego kąpieliska) osiągał szybkość 15 mil, czyli około 24 km/h.potrzebny przypis Pierwsza próba ? jak opisał to znany historyk motoryzacji Witold Rychter ? zakończyła się wypadkiem z powodu silnego podmuchu bocznego wiatru. Jednakże po poprawieniu konstrukcji, wprowadzeniu dodatkowego balastu, dokonaniu dokładniejszych matematycznych obliczeń, pojazd został poprawiony i doskonale się sprawował. Co więcej, Stevin uruchomił regularne przewozy pasażerskie między Scheveningen a Petten. Uzyskiwał niespotykaną wówczas szybkość około 34 km/h, pokonując drogę o długości około 68 km w dwie godziny.potrzebny przypis W przejażdżkach brał udział nie tylko książę Maurycy Orański, lecz także admirał hiszpański Franciszek Mendoza, który był jeńcem księcia. Jak podali ówcześni kronikarze sam książę Orański kierował żaglowozem, skonstruowanym przez swojego sprytnego poddanego.potrzebny przypis W dzisiejszych czasach napęd żaglowy wykorzystano w znanych żaglowozach polskich w czasie przeprawy przez pustynię Gobipotrzebny przypis.
Ciągnik Nicolasa-Josepha Cugnota
Około 1678 flandryjski ksiądz, Ferdinand Verbiest, zaprezentował chińskiemu cesarzowi model pojazdu napędzanego parą.
Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Historia_motoryzacji