<< Powrót
PROCES SPALANIA
- 45 -
- 46 -
1. Wiadomości wprowadzające 
1.1. Teoretyczna ilość powietrza niezbędna do spalenia 1 kg paliwa (
mt
        - dla benzyny 
mt = 14,9 kg powietrza, 
        - dla oleju napędowego 
mt = 14,3 kg powietrza, 
        - dla gazu LPG 
mt = 15,7 kg powietrza.
          
1.2. Współczynnik nadmiaru powietrza   
Współczynnik nadmiaru powietrza nazywa się stosunkiem ilości powietrza rzeczywistej 
(
mrz) do ilości powietrza teoretycznie (mt) niezbędnej do spalenia 1 kg paliwa.  
Zatem 
Wartości współczynnika nadmiaru powietrza na ogół wynoszą: 
- dla silników z ZI   
- dla silników z ZS   
- dla silników z doładowaniem
         
1.3. Rodzaje mieszanek palnych (paliwowo-powietrznych) 
Skład mieszanki palnej wpływa na moc silnika, jest inny przy różnych prędkościach 
obrotowych silnika oraz wpływa na trwałość silnika. 
Rozróżnia się zatem następujące mieszanki palne: 
    -        - mieszanka normalna, np. dla benzyny 1: 14,9 [kg/kg], występuje przy średnich   
                prędkościach silnika i przy spalaniu wydziela najmniej szkodliwych związków, 
    -        - mieszanka uboga, np. 1: 20, obniża znacznie trwałość oraz moc silnika i może 
                powodować przegrzewanie silnika, 
    -        - mieszanka bogata, np. 1 : 10,  stosowana przy uruchamianiu zimnego silnika, przy 
                spalaniu wydziela związki szkodliwe i obniża znacznie trwałość silnika. 
 
2. Przebieg spalania w silniku z zapłonem iskrowym (ZI) 
Najlepiej przebieg spalania przedstawić na rozwiniętym wykresie indykatorowym silnika, 
analizując zmiany ciśnienia mieszanki palnej i spalin w funkcji kąta obrotu wału korbowego 
(rysunek obok). 
I, II, III - okresy spalania, 1 - wystąpienie iskry, 2 - punkt zapłonu, 3 - punkt maksymalnego 
ciśnienia, 
OWK - obroty wału korbowego,           - kąt wyprzedzenia zapłonu
Spalanie dzieli się na następujące okresy: 
     I - okres spalania utajonego (okres indukcji) od pkt 1, w którym występuje iskra do pkt 2, 
         w  którym następuje zapalenie mieszanki ( w tym okresie jest podgrzanie paliwa i jego 
         odparowanie), 
    II - okres spalania właściwego (od pkt 2 do 3), w którym następuje szybki przyrost 
         ciśnienia w cylindrze (linia ciągła), znacznie większy niż przy sprężaniu czynnika bez 
         spalania (linia przerywana), 
   III - okres dopalanie resztek paliwa (od pkt 3).
        
Na właściwy przebieg spalania, tzn. aby pkt 3 wypadł jak najwyżej i tuż za 
GMP na wpływ kąt 
wyprzedzenia zapłonu.
Kąt wyprzedzenia zapłonu (         ) jest to kąt o który obróci się wał korbowy od chwili 
zapłonu mieszanki od iskry na świecy do chwili dojścia tłoka do 
GMP. Kąt ten zatem 
określa położenie wału korbowego przed 
GMP w momencie zapłonu. 
Kąt wyprzedzania zapłonu mieści się w granicach 5 do 30 stopni i zależy między innymi 
od prędkości obrotowej silnika. 
Można mówić o prawidłowym ustawieniu zapłonu, o zbyt wczesnym zapłonie (za duży kąt 
wyprzedzenia zapłonu) lub zbyt późnym zapłonie (za mały kąt wyprzedzenia zapłonu). 
Jeżeli zapłon jest zbyt wczesny to gwałtowny wzrost ciśnienia następuje wtedy, gdy tłok 
jest jeszcze znacznie oddalony od 
GMP, co przeciąża układ tokowo-korbowy, powoduje 
spadek mocy silnika i wywołuje tzw. spalanie stukowe (detonacyjne). 
Zbyt późny zapłon wydłuża
 III okres spalania (występuje wtedy przewlekłe spalanie). 
Spalanie może przeciągnąć się nawet na suw wylotu i niekiedy świeża mieszanka 
wchodząca do cylindra zapala się dopalających się spalin i wywołuje tzw. strzały 
w gaźniku lub w rurze dolotowej.
          
3. Wartości ciśnienia i temperatury przy końcu procesu spalania (pkt 3 na rys. 3.3 
     str. 33)
          
    - dla silnika z ZI
             
    - dla silnika z ZS
       
Uwagi:  
   - Powyższe wartości dotyczą silników bez doładowania. 
   - Przyczyną niższych temperatur w pkt 3 w silnikach z ZS jest większy współczynnik    
      nadmiaru powietrza (trzeba podgrzać znaczną ilość zbędnego powietrza).