Co to jest spalanie wewnętrzne?
Spalanie wewnętrzne jest dosłownie siłą napędową pociągów, samolotów i samochodów. Jest to metoda wytwarzania energii, w której spalanie odbywa się w kontrolowanej komorze lub komorach wewnątrz silnika w celu wytworzenia energii mechanicznej. Silniki spalinowe zostały opracowane w 1800 roku i są powszechnie uważane za główną innowację mechaniczną. Wiele osób korzysta z silnika spalinowego na co dzień lub korzysta z niego, bez względu na to, czy jeździ autobusem do pracy, korzysta z generatora benzyny do napędzania domu, czy jedzie na plażę.
Istnieje wiele różnych sposobów wykorzystania energii wytwarzanej przez spalanie wewnętrzne. We wszystkich przypadkach technologia wymaga użycia mieszanki paliwowo-powietrznej w celu kontrolowanego wybuchu. Eksplozje wytwarzają dużą ilość energii, która popycha tłok, zamieniając siłę wybuchu w energię mechaniczną, którą można przekształcić w ruch, taki jak wirowanie kół w samochodzie lub ruch turbiny w silniku odrzutowym. Im więcej tłoków ma silnik, tym więcej energii może wytworzyć.
Silniki wykorzystujące wewnętrzne spalanie energii mają wiele elementów, które mogą się nieznacznie różnić, w zależności od charakteru silnika i jego wieku. Większość silników wykonuje cykl dwu- lub czterosuwowy, co oznacza, że tłok wewnątrz cylindra porusza się o dwa lub cztery położenia w każdym cyklu silnika. Silniki czterosuwowe są bardziej powszechne; samochody, na przykład, stosują metodę czterosuwową, podczas gdy kosiarki są zwykle silnikami dwusuwowymi.
Jednym z problemów związanych ze spalaniem wewnętrznym jest to, że wytwarza on wysokotemperaturowe, wysokociśnieniowe spaliny, które muszą być odprowadzane z silnika. Te opary zwykle zawierają zanieczyszczenia generowane przez spalanie paliwa w cylindrze. Wiele silników ma zainstalowane systemy filtracyjne, które są zaprojektowane do wychwytywania zanieczyszczeń, a konstrukcja spalania wewnętrznego została udoskonalona w celu zwiększenia wydajności i zminimalizowania produkcji zanieczyszczeń. Jednak nawet przy zastosowaniu tych środków co roku generowane są duże ilości zanieczyszczeń przez łodzie, samoloty, samochody, ciężarówki, autobusy i pociągi.
Przed silnikiem spalinowym ludzie używali zewnętrznego spalania do generowania energii mechanicznej. Jednym z klasycznych przykładów silnika spalinowego jest silnik parowy, taki jak ten, który historycznie był używany do napędzania układów napędowych i niektórych rodzajów wyposażenia fabrycznego. Chociaż dziś powszechnie preferowane jest spalanie wewnętrzne, silniki spalinowe można nadal postrzegać jako działające w różnych zakątkach świata, czasem jako nowości, a czasem jako faktycznie działające silniki.