Fotki:

Tłokowy silnik spalinowy (czterosuw)
Autor: Mgr Inż. Andrzej Kaczmarczyk <>
Źródło: Młody Technik 4/1965 <http://www.mt.com.pl>

Na okładce przedstawiono w uproszczeniu silnik wysokoprężny z zapłonem
samoczynnym (silnik Diesla), czterosuwowy, chłodzony wodą, czterocylindrowy
o rzędowym układzie cylindrów.
W bloku (1) silnika umocowane są „rzędem", jedna za drugą, cztery tuleje
cylindrowe (2). Blok wraz z tulejami przykryty jest głowicą (3).
Przestrzenie w bloku wokół tulei wypełnione są wodą chłodzącą; w podobny
płaszcz wodny zaopatrzona jest również głowica; obydwa płaszcze połączone
są otworami (3a). Wewnątrz tuleł cylindrowych przesuwają się tłoki (4), do
których, na sworzniach tłokowych (5), zamocowane są obrotowo górne części
(tzw. główki) kor-bowodów (6). Dolne części — stopy — korbowodów są
dzielone (składają się z dwu części łączonych śrubami) i obejmują czopy
korbowe (7a) wału korbowego (7). obok czopów korbowych wał ma jeszcze czopy
główne (7b), służące do ułożyskowania go w dolnej części bloku silnika,
noszącej nazwę kartefu. Mechanizm korbowy silnika, w skład którego wchodzą
właśnie korbowody i wał korbowy, służy do przekształcania
posuwisto-zwrotnego ruchu tłoków na ruch obrotowy wału.
W głowicy silnika znajdują się kanały służące do doprowadzenia powietrza do
wnętrza cylindrów (3b) oraz odprowadzenia z nich spalin (3c); kanały te
zamykane są zaworami: wlotowymi (8) l wylotowymi (9). Paliwo jest
dostarczane do cylindrów oddzielnie za po-irednictwem wtryskiwaczy (10).
Pełny cykl pracy jednego cylindra składa się z czterech faz, którym w
naszym silniku odpowiadają cztery suwy tłoka.
1) ssanie — zawór wlotowy otwarty, tłok przesuwa się do dołu zasysając do
cylindra powietrze;
2) sprężanie — obydwa zawory zamknięte, tłok przesuwa się do góry sprężając
powietrze uprzednio zassane. W końcu suwu sprężania,  gdy  tłok  przybliża 
się  do  górnego  punktu  zwrotnego i powietrze wypełniające cylinder
wskutek silnego sprężania (30—40 atm — silnik wysokoprężny) zostało
nagrzane do wysokiej temperatury, następuje wtrysk do cylindra odpowiedniej
porcji paliwa i jego samoczynny zapłon;
3) praca — obydwa zawory zamknięte, tłok przesuwa się do dołu pod
działaniem rozprężających się gwłatownie garów spalinowych;
4) wydech — zawór wylotowy otwarty, tłok przesuwa się do góry usuwając z
cylindra rozprężone w suwie pracy gazyzy  spalinowe.
Jak widać, na jeden suw roboczy tłoka (suw pracy), podczas którego tłok
przekazuje energię pozostałym ruchomym częściom silnika, przypadają trzy
suwy jałowe. Jednak w silniku czterocylindrowym poszczególne cylindry
pracują kolejno (co jest możliwe dzięki odpowiedniemu rozmieszczeniu
wykorbień na wale korbowym), tak że równocześnie z każdym suwem jałowym
trzech tłoków odbywa się suw pracy czwartego tłoka.   Kolejność pracy
cylindrów naszego silnika jest następująca:

IV cyl. - spręż., praca, wydech, ssanie
III cyl - praca, wydech, ssanie, spręż.
II cyl. - ssanie, praca, wydech, spręż.
I cyl. - wydecgh, ssanie, spręż., praca

Do otwierania zaworów na odpowiedni okres czasu i w należytej kolejności
służy mechanizm rozrządu silnika, w którego skład, poza samymi zaworami
oraz sprężynami zaworowymi (8a), (9a), wchodzą: wał rozrządczy (11), drążki
sterujące (12) i dźwignie wahadłowe (13). Wał rozrządczy napędzany jest za
pośrednictwem przekładni zębatej od wału korbowego. Kułaki (lla) podczas
obrotu wału rozrządczego unoszą do góry drążki sterujące, a te za
pośrednictwem dźwigni wahadłowych otwierają zawory.
Paliwo podawane jest do wtryskiwaczy odpowiednimi porcjami i również w
należytej kolejności. Wprowadzona do wnętrza wtryskiwacza porcja paliwa
(pod bardzo wysokim ciśnieniem 250—350 atn) przedostaje się pod tłoczek
(lOa), pokonuje nacisk sprężyny (lOb), unosi tłoczek i otwiera sobie dzięki
temu drogę do cylindra wąskim otworem zamkniętym dotychczas iglicą
stanowiącą zakończenie tłoczka — następuje wtrysk i zarazem rozpylenie
paliwa.
Porcjowanie paliwa i sprężanie go do wysokiego ciśnienia niezbędnego przy
wtrysku odbywa się w pompie wtryskowej, za której pomocą zmienia się
również obroty silnika. Na rysunku pokazano jedną tylko sekcję pompy,
zasilającą Jeden wtryskiwacz.
Paliwo ze zbiornika za pomocą pompy podającej (na rysunku pominiętej)
dostarczane jest do cylindra (14) pompy wtryskowej. Wewnątrz cylindra
przesuwa się tłok (15) napędzany za pośrednictwem wałka (16) z kułakami,
biorącego z kolei napęd od wału korbowego silnika. Podczas ruchu tłoka do
góry jego ściana boczna przesłania boczny otwór dopływowy i porcja paliwa,
po otwarciu zaworu zwrotnego (17), wędruje do wtryskiwacza. Wtłaczanie
paliwa trwać może jednak tylko tak długo, jak długo boczna ściana tłoka
przesłania otwór dopływowy — gdy zgrubiona część tłoka przesunie się ponad
otwór, to paliwo zawarte nad tłokiem zamiast pokonać siłę sprężyny zaworu
zwrotnego i popłynąć do wtryskiwacza, spłynie przez wyżłobienie (15a) pod
zgrubiona część tłoka i stąd zawróci do otworu dopływowego. Wielkość porcji
paliwa podanej do wtryskiwacza, przy stałym skoku tłoka (15), zależy zatem
od długości ściany bocznej zgrubionej jego części. Ponieważ zgrubiona część
tłoka jest od dołu skośnie ścięta (wg linii śrubowej), to obracając tłok za
pomocą przesuwania listwy zębatej (18), można zmniejszać lub zwiększać
porcje paliwa podawane do wtryskiwaczy i w ten sposób zmieniać obroty
silnika.
Na rysunku pokazany został silnik ze zdjętą dolną częścią karteru.

Mgr Inż. Andrzej Kaczmarczyk