Kwalifikacja: TWO.09 - Obsługa siłowni statkowych, urządzeń pomocniczych i mechanizmów pokładowych
Zawód: Technik żeglugi śródlądowej
Na schemacie obrazującym zasadę pracy silnika czterosuwowego krzywa przechodząca przez punkty 1 – 2 odpowiada suwowi
Odpowiedzi
Informacja zwrotna
Krzywa przechodząca przez punkty 1–2 na wykresie indykacyjnym silnika czterosuwowego odpowiada suwowi napełniania, czyli zasysania świeżej mieszanki paliwowo-powietrznej do cylindra. Jest to bardzo istotny etap, od którego w dużym stopniu zależy sprawność i osiągi silnika. W praktyce, podczas tego suwu tłok przesuwa się od Górnego Martwego Punktu (GMP) do Dolnego Martwego Punktu (DMP), a ciśnienie w cylindrze jest minimalnie niższe od atmosferycznego, co ułatwia napływ mieszanki. Ta różnica ciśnień jest niewielka, ale właśnie dlatego linia 1–2 jest prawie pozioma na wykresie p-v. Moim zdaniem, dobrze jest wiedzieć, że w nowoczesnych silnikach inżynierowie eksperymentują z układami dolotowymi czy kształtem kanałów, żeby jeszcze bardziej zoptymalizować napełnianie, np. za pomocą zmiennych faz rozrządu. W dobrych praktykach warsztatowych po naprawach zawsze warto sprawdzić szczelność układu dolotowego, bo nawet niewielka nieszczelność może znacząco pogorszyć napełnianie, a co za tym idzie – osiągi silnika. W branży stosuje się również pojęcie stopnia napełnienia, który mierzy się i analizuje pod kątem efektywności procesu zasysania. Ten etap jest fundamentem pracy silnika, bo bez prawidłowego napełnienia nie ma mowy o efektywnym spalaniu, a więc i o mocy oraz trwałości jednostki.
Wiele osób myli poszczególne suwy pracy silnika czterosuwowego, głównie przez niedokładne rozumienie wykresu indykacyjnego i samego procesu przemiany energii w silniku. Przyjmowanie, że odcinek 1–2 odpowiada suwowi wylotu lub pracy jest bardzo częstym błędem, wynikającym najczęściej z intuicyjnego, a nie technicznego podejścia do zagadnienia. Wylot, czyli wydech spalin, następuje dopiero po suwie pracy i ma miejsce, gdy tłok przesuwa się od DMP do GMP przy otwartym zaworze wylotowym. W tym zakresie krzywa na wykresie jest zupełnie inna – ciśnienie w cylindrze gwałtownie spada, a objętość się zmniejsza. Podobnie, suw pracy zachodzi wtedy, gdy tłok przesuwa się w dół pod wpływem spalania mieszanki – tam dochodzi do istotnego wzrostu ciśnienia i największego przyrostu energii. Suw sprężania natomiast odpowiada ruchowi tłoka w górę przy zamkniętych zaworach, co wiąże się z charakterystycznym, szybkim wzrostem ciśnienia na wykresie p-v. Typowym błędem jest utożsamianie linii poziomej z procesem wydechu lub pracy, podczas gdy w rzeczywistości to właśnie napełnianie charakteryzuje się prawie stałym ciśnieniem i zmianą objętości. Z mojego doświadczenia wynika, że ten błąd bierze się często z braku praktycznej analizy działania silnika w rzeczywistych warunkach oraz z pomijania faktu, jak istotne są drobne różnice ciśnień podczas napełniania. Dobrą praktyką branżową jest dokładne studiowanie wykresów p-v i zrozumienie, jak poszczególne fazy cyklu pracy silnika przekładają się na zmiany parametrów fizycznych – tylko wtedy można precyzyjnie diagnozować i optymalizować pracę silnika. Pamiętaj: poprawna interpretacja wykresu indykacyjnego to podstawa w pracy każdego mechanika czy inżyniera eksploatacji silników spalinowych.