Rodzaje silników wady i zalety Marcin Ryfa Grupa 4, PST Technologia Informacyjna

Silnik silniki cieplne silniki elektryczne silniki wodne maszyna służąca do zamiany doprowadzanej do niej energii na pracę mechaniczną. W zależności od rodzaju wykorzystywanej energii rozróżnia się między innymi: silniki cieplne silniki elektryczne silniki wodne silniki pneumatyczne silniki hydrauliczne silniki wiatrowe

Silniki cieplne Silniki cieplne można podzielić na: silniki o spalaniu zewnętrznym silnik parowy silnik o spalaniu wewnętrznym silniki spalinowe

Silnik parowy Wewnętrzna energia rozprężającej się pary wodnej przekształca się w nim w pracę mechaniczną za pośrednictwem tłoka poruszającego się ruchem posuwisto-zwrotnym w cylindrze, do którego doprowadza się z zewnątrz pod ciśnieniem parę wytworzoną w oddzielnym kotle. Szkolna maszyna parowa

Zalety silników parowych cicha i równomierna praca elastyczność wysoka precyzja wykonania Silnik parowy Spillinga

Wady silników parowych cylindry muszą mieć dużą pojemność wysoka prędkość mechanizmu zaworowego skomplikowany układ zaworowy konieczność odzysku ciepła z pary odlotowej oraz z pary z paleniska przewody parowe oraz otwory pod zawory muszą być relatywnie duże

Silnik spalinowy Silnik spalinowy to silnik, w którym energia spalania mieszanki paliwowo-powietrznej zamieniana jest na ruch obrotowy wału korbowego (silnik tłokowy) lub turbiny (silnik turbinowy). Model silnika czterosuwowego z zapłonem iskrowym Turbinowy silnik odrzutowy K-15

Silnik spalinowy tłokowy Silniki spalinowe tłokowe dzielimy na: Silniki benzynowe (o zapłonie iskrowym) Silniki wysokoprężne (o zapłonie samoczynnym) Silniki gazowe Silniki żarowe

Silnik benzynowy Silnik o zapłonie iskrowym to silnik, w którym spalanie ładunku zainicjowane jest iskrą powstającą pomiędzy elektrodami świecy zapłonowej. Stosowanymi paliwami są: benzyna, etylina LPG gaz płynny gaz ziemny - CNG metanol alkohol etylowy

Zalety silnika iskrowego łatwy rozruch niezależnie od temperatury zewnętrznej silnika dobra szybkobieżność (szybka reakcja na "dodanie gazu") łatwość uzyskiwania wysokich obrotów pracy stosunkowo wysoka uzyskiwana moc dość lekka konstrukcja niezbyt skomplikowana konstrukcja układu zasilania

Wady silnika iskrowego mniejsza sprawność energetyczna (większe jednostkowe zużycie paliwa) uzyskiwanie maksymalnego momentu obrotowego na dość wysokich obrotach nieco mniejsza trwałość w stosunku do silnika wysokoprężnego

Samozapłonowy silnik modelarski Jaskółka 1 Silnik wysokoprężny W silniku wysokoprężnym do zapłonu paliwa nie jest wymagane żadne zewnętrzne źródło energii, ma miejsce zapłon samoczynny po przekroczeniu ciśnienia krytycznego, w którym następuje samozapłon paliwa. Podczas rozruchu silników tego typu zapłon może być wspomagany dodatkowo innymi metodami. Samozapłonowy silnik modelarski Jaskółka 1

Paliwa stosowane w silnikach wysokoprężnych: olej napędowy mazut zużyty olej roślinny biodiesel DM12 - silnik wysokoprężny pierwszej generacji (1906)

Zalety silników wysokoprężnych duża sprawność zamiany energii chemicznej paliwa, a dzięki temu mniejsze zużycie paliwa i mniejsza emisja dwutlenku węgla korzystne cechy eksploatacyjne łatwość doładowania, duży przyrost mocy możliwość stosowania łatwiejszego w produkcji i tańszego paliwa, większa niezawodność pracy silnika, większa żywotność silnika

Wady silników wysokoprężnych większa emisja tlenków azotu w porównaniu do silników z zapłonem iskrowym, wyposażonych w trójfunkcyjny katalizator spalin emisja cząstek stałych jeśli silnik nie jest wyposażony w odpowiedni filtr większe koszty produkcji, w porównaniu z silnikami benzynowymi większy hałas i ciężar, niż silników benzynowych o tej samej mocy ograniczona maksymalna prędkość obrotowa spowodowana zwłoką zapłonu większe wymagania co do własności olejów silnikowych

Porównanie edycji spalin samochodu benzynowego Wyniki w g/km według cyklu ECE Benzyna – VW Golf 1,4 TSI Diesel – VW Golf 1,9 TDI

Silnik gazowy Silnik gazowy jest silnikiem cieplnym spalinowym o spalaniu wewnętrznym, w którym paliwem jest gaz. Paliwem dla takiego silnika mogą być: płynny propan, gaz ziemny, gaz generatorowy, gaz wysypiskowy, biogaz i inne gazy. Silnik biogazowy

Zalety silników gazowych wysoka sprawność niskie koszty jednostkowe inwestycji korzystna charakterystyka regulacyjna łatwy montaż i konserwacja, Zespół prądotwórczy z silnikiem gazowym 8A20G

Wady silników gazowych: stosunkowo wysokie koszty konserwacji i remontów skomplikowany układ odzysku ciepła ograniczone możliwości uzyskiwania wysokich parametrów czynnika grzewczego konieczność stosowania katalizatorów dla ograniczenia emisji tlenku węgla i węglowodorów.

Silnik żarowy Silnik żarowy to wykorzystujący do zapłonu wysokie ciśnienie i “żarzącą” się świecę. Silniki te pracują na wysoko oktanowym paliwie np.80% metanol 10% nitrometan i 10% olej syntetyczny. Najczęściej wykorzystuje się je w modelarstwie. Silnik żarowy MVVS 15 GFS/R-ABC-RC

Wady i zalety silników żarowych mniejszy stopień sprężania możliwość użycia gorszych gatunków paliwa - np. nafty. prostota wykonania silnika prosta i tania aparatura paliwowa Wady: niska sprawność skomplikowane przygotowanie do rozruchu

Silnik elektryczny Silnik elektryczny to maszyna zamieniająca energię elektryczna na energię mechaniczną. Silniki elektryczne prądu stałego stosowane są głównie w przemyśle ciężkim, górnictwie i w trakcji elektrycznej. Największe jednostki pracują jako silniki walcownicze w hutnictwie oraz jako maszyny wyciągowe w górnictwie. Najmniejsze maszyny prądu stałego mają zastosowanie jako elementy układów sterowania i automatyki. Osobną grupę silników elektrycznych stanowią silniki uniwersalne, które mogą być zasilane zarówno prądem stałym, jak i przemiennym (prąd elektryczny), stosowane głównie do napędu sprzętu gospodarstwa domowego.

Zalety silników elektrycznych wysoka sprawność niezawodność działania możliwość regulacji prędkości obrotowej możliwość zastosowania zdalnego sterowania i automatyzacji

Wady silników elektrycznych konieczność okresowej konserwacji silnika skomplikowane układy płynnego rozruchu częste serwisowanie mała moc w przypadku silników bez regulatorów obrotów Model silnika elektrczynego

Silnik wodny Silnik wodny to silnik przetwarzający energię wód płynących na pracę mechaniczną. Silniki wodne dzielą się na: koła wodne i turbiny wodne. Najczęściej wykorzystywane do napędu młynów wodnych i starych zakładów przemysłowych: tartaków, kuźni oraz w elektrowniach wodnych na napędu prądnic. Generatory prądu w elektrowni wodnej Koło wodne pochylni Oleśnica

Zalety silników wodnych łatwość gromadzenia zapasów energii, długi okres eksploatacji, nie produkują gazów cieplarnianych, zanieczyszczeń i odpadów prosta budowa zwiększenie bezpieczeństwa energetycznego poprzez budowę elektrowni wodnych niski poziom emisji hałasu

Elektrownia wodna na Odrze Południowej we Wrocławiu Wady silników wodnych niska efektywność duże rozmiary w przypadku elektrowni wodnych konieczna jest budowa zapory, która znacznie ingeruje w środowisko naturalne Elektrownia wodna na Odrze Południowej we Wrocławiu

Silnik pneumatyczny Silnik pneumatyczny to maszyna pneumatyczna, przetwarzająca energię sprężonego powietrza lub innego gazu na ruch obrotowy lub postępowy. Silniki pneumatyczne są podobne do silników parowych jako, że pracę wykonuje dostarczony z zewnątrz sprężony gaz. Małe jednocylindrowe silniki modelarskie są stosowane do napędzania modeli samolotów. Silnik pneumatyczny nie emituje szkodliwych zanieczyszczeń do atmosfery, jednak sprężenie powietrza wymaga mocy zazwyczaj uzyskiwanej metodami, które takie zanieczyszczenia emitują.

Zalety silników pneumatycznych krótki czas ładowania zbiornika sprężonym powietrzem zbiornik napełniony powietrzem nie traci swojego ładunku długotrwała użyteczność małe zużycie brak potrzeby produkcji i utylizacji baterii technologia sprężania powietrza jest tania i przystępna potencjalnie niższy koszt początkowy masowej produkcji prostota montażu w nowym lub używanym aucie łatwość uzyskania wysokich obrotów bezstopniowa regulacja obrotów

Wady silników pneumatycznych rozszerzanie sprężonego powietrza powoduje oziębienie silniki należy ogrzewać ciepłem z otoczenia sprężanie powietrza przez pompy podgrzewa powietrze straty mocy przy sprężaniu i rozprężaniu konieczność stosowania wytrzymałych zbiorników, drogie materiały na zbiorniki duża masa zbiorników PNEUMATYCZNY SILNIK PŁYTKOWY PPJ 1100 RNB

Silnik hydrauliczny Silnik hydrauliczny to silnik zamieniający energię potencjalną lub kinetyczną cieczy w energię mechaniczną. Stosowane są w napędach ruchu wciągarek, urządzeń i maszyn górniczych podziemnych i naziemnych, kół pojazdów, wiertnic, mieszadeł, transporterów. Silniki znalazły zastosowanie w górnictwie węglowym, w różnych gałęziach przemysłu chemicznego i maszynowego.

Zalety silników hydraulicznych niezawodność podatność na sterowanie mała objętość pomp hydraulicznych dobre własności rozruchowe możliwość obciążenia wału dużymi siłami łatwość automatyzacji i zdalnego sterowania Silnik hydrauliczny Kawasaki MB

Wady silników hydraulicznych możliwość wystąpienia wycieków czynnika roboczego podatność na zmiany temperatury wysoki hałas wzrastający ze wzrostem ciśnienia duża podatność na zanieczyszczenia cieczy roboczej Silnik hydrauliczny

Silnik wiatrowy Silnik wiatrowy to urządzenie zamieniające energię kinetyczną wiatru na pracę mechaniczną w postaci ruchu obrotowego wirnika. Dawniej powszechnie stosowany do napędu młynów mielących i pomp odwadniających, a aktualnie w elektrowniach wiatrowych. Znany powszechnie jako wiatrak, inaczej nazywany turbiną wiatrową

Zalety silników wiatrowych nie powodują zanieczyszczeń, nie przyczyniają się do emisji gazów cieplarnianych, ich używanie nie wiąże się z eksploatacją zasobów naturalnych Wiatrak holenderski w Jerzmanowicach

Wady silników wiatrowych „zanieczyszczają wizualnie środowisko”, czyli po prostu szpecą krajobraz, emitują uciążliwy monotonny hałas stanowią zagrożenie dla ptaków i nietoperzy są uzależnione od warunków atmosferycznych Turbiny wiatrowe

Bibliografia WIEM, Portal Wiedzy; Wikipedia, Wolna encyklopedia; Krzysztof Wojciechowicz - Historia pojazdów parowych, Gazeta.pl; Richard Sutton – Samochody, Arkady 1991 Andrzej Miczyk – Silniki parowe – odrodzenie Power Solution Sp. z.o.o. Biuro Studiów i Analiz Energetycznych Elektrownie i elektrociepłownie R/C Modelsport Fizyka.net.pl Biomasa.org

Dziękuję za uwagę