Zadaniem silników cieplnych jest zamiana energii cieplnej na użyteczną pracę mechaniczną. Płynem roboczym w takich instalacjach jest gaz. Naciska z wysiłkiem na łopatki turbiny lub na tłok, wprawiając je w ruch. Najprostszymi przykładami silników cieplnych są silniki parowe oraz silniki spalinowe gaźnikowe i wysokoprężne.
Instrukcje
Krok 1
Tłokowe silniki cieplne mają jeden lub więcej cylindrów z tłokiem w środku. Rozprężanie gorącego gazu odbywa się w objętości butli. W takim przypadku tłok porusza się pod wpływem gazu i wykonuje pracę mechaniczną. Taki silnik cieplny zamienia ruch posuwisto-zwrotny układu tłokowego na obrót wału. W tym celu silnik wyposażony jest w mechanizm korbowy.
Krok 2
Silniki cieplne o spalaniu zewnętrznym obejmują silniki parowe, w których płyn roboczy jest podgrzewany w czasie spalania paliwa na zewnątrz silnika. Do cylindra podawany jest ogrzany gaz lub para pod wysokim ciśnieniem i w wysokiej temperaturze. W tym przypadku tłok porusza się, a gaz jest stopniowo chłodzony, po czym ciśnienie w układzie staje się prawie równe atmosferycznemu.
Krok 3
Zużyty gaz jest usuwany z butli, do której natychmiast podawana jest następna porcja. Aby przywrócić tłok do jego początkowej pozycji, stosuje się koła zamachowe, które są przymocowane do wału korbowego. Te silniki cieplne mogą zapewniać pojedyncze lub podwójne działanie. W silnikach o podwójnym działaniu występują dwa stopnie suwu roboczego tłoka na obrót wału, w instalacjach o działaniu pojedynczym tłok wykonuje jeden suw w tym samym czasie.
Krok 4
Różnica między silnikami spalinowymi a układami opisanymi powyżej polega na tym, że gorący gaz uzyskuje się tutaj poprzez spalanie mieszanki paliwowo-powietrznej bezpośrednio w cylindrze, a nie na zewnątrz. Doprowadzanie kolejnej porcji paliwa i odprowadzanie spalin odbywa się poprzez system zaworów. Pozwalają na dostarczenie paliwa w ściśle ograniczonej ilości i we właściwym czasie.
Krok 5
Źródłem ciepła w silnikach spalinowych jest energia chemiczna mieszanki paliwowej. Ten typ silnika cieplnego nie wymaga zewnętrznego kotła ani grzałki. Jako płyn roboczy działają tu różne substancje palne, z których najczęstsze to benzyna lub olej napędowy. Do wad silników spalinowych należy ich wysoka wrażliwość na jakość mieszanki paliwowej.
Krok 6
Silniki spalinowe mogą mieć konstrukcję dwu- i czterosuwową. Urządzenia pierwszego typu są prostsze w konstrukcji i nie tak masywne, ale przy tej samej mocy wymagają znacznie więcej paliwa niż czterosuwowe. Silniki dwusuwowe najczęściej stosowane są w małych motocyklach lub kosiarkach. Poważniejsze maszyny są wyposażone w czterosuwowe silniki cieplne.
