Rodzaje silników wady i zalety

Prezentacja na temat: "Rodzaje silników wady i zalety"— Zapis prezentacji:

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

2 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

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

4 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

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

6 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

7 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

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

9 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

10 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

11 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

12 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

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

14 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

15 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

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

17 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

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

19 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.

20 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

21 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

22 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.

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

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

25 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

26 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

27 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

28 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.

29 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

30 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

31 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.

32 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

33 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

34 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

35 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

36 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

37 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

38 Dziękuję za uwagę