I, II, III - okresy spalania, 1 - początek wtrysku, 2 - samozapłon, 3 - punkt maksymalnego 
ciśnienia spalin, 
4 - koniec wtrysku, 5 - początek dopalania resztek paliwa, OWK - obroty 
wału korbowego,          - kąt wyprzedzenia wtrysku,         - kąt wtrysku
 
<< Powrót
PROCES SPALANIA W SILNIKU O ZS. LICZBA CETANOWA PALIWA
- 59-
- 60 -
 W silnikach spalinowych o ZS stosuje się jako paliwo olej napędowy (jego własności 
zostaną omówione na następnych lekcjach). 
1. Proces wtrysku paliwa 
    - Ciśnienie wtrysku 10 - 30 MPa, 
    - Prędkość strugi paliwa 150 - 250 m/s, 
    - Kształt strugi stożkowy, 
    - Cząsteczki paliwa w strudze w postaci kuleczek. 
            
2. Okresy spalania mieszanki paliwowej w silniku o ZS 
Spalanie w silniku z ZS dzieli się na trzy okresy (rysunek powyżej): 
   
- okres indukcji, zwany zwłoką zapłonu (między punktami 1 i 2), w którym następuje 
        wtrysk paliwa, jego podgrzanie i odparowanie (trwający ok. 1/500 sekundy), 
  
II - okres rozprzestrzeniania się płomienia od licznych ognisk zapłonu i gwałtowny wzrost 
        ciśnienia, 
 
III - okres dopalania resztek paliwa. 
Na wartość ciśnienia spalin w pkt 
3 i gwałtowność jego wzrostu ma wpływ kąt 
wyprzedzenia wtrysku oraz długość okresu indukcji. Ponieważ im dłuższy jest pierwszy 
okres, tzn. im więcej paliwa znajduje się w cylindrze w chwili zapłonu, tym gwałtowniejszy 
jest wzrost ciśnienia w drugim okresie. 
Natomiast kąt wtrysku wpływa na długość 
III okresu. 
3. Zjawisko "młotowania silnika" (tzw.  "twardego"  spalania) 
W przypadku zbyt wczesnego wtrysku (tzn. gdy jest za duży kąt wyprzedzenia wtrysku) 
narastanie ciśnienia może być zbyt gwałtowne i praca silnika staje się twarda, silnik 
pracuje głośno, słychać charakterystyczne metaliczne stuki, nazywane "młotowaniem 
silnika". 
Aby zmniejszyć zjawisko młotowania silnika i zapewnić miękką pracę silnika stosuje się 
duże stopnie sprężania (co spowoduje wzrost temperatury powietrza) oraz paliwa 
o możliwie najniższej temperaturze samozapłonu.
          
4. Liczba cetanowa paliwa 
Liczba cetanowa określa skłonność paliwa do samozapłonu. Im większa jest liczba 
cetanowa (
LC), tym krótszy jest czas między początkiem wtrysku a chwilą samozapłonu. 
Liczbę cetanową paliwa określa się najczęściej, porównując proces spalania w silniku 
wzorcowym napędzanym olejem napędowym badanym oraz olejem wzorcowym 
(aby praca w obu przypadkach była taka sama). 
Skład oleju wzorcowego to dwa węglowodory: 
    - cetan C
12H34 o LC = 100, 
    - alfametylonaftalen  C
11H24 o LC = 0. 
Oleje napędowe stosowane do silników spalinowych mają przeciętnie 
LC od 50 do 85.
         
Uwagi:  
    - Na przebieg spalania ma również wpływ stopień rozpylenia wtryskiwanego paliwa.   
      Mniejsze kropelki paliwa szybciej się nagrzewają i szybciej odparowują, wskutek 
      czego krótszy jest okres indukcji i spalanie ma łagodniejszy przebieg. 
    - W silnikach z ZS często dochodzi do spalania niezupełnego. Dzieje się to przy dużym  
      obciążeniu silnika, gdy większa ilość wtryśniętego paliwa, ze względu na brak tlenu 
      w niektórych miejscach komory spalania, nie zapewnia spalania zupełnego. Powstaje
      wtedy węgiel bezpostaciowy (sadza), który wydobywa z rury wylotowej w postaci  
      czarnego dymu. Sadza ta zanieczyszcza komorę spalania i może spowodować 
      zapieczenie pierścieni tłokowych.