Silniki tłokowe o spalaniu wewnętrznym/Podział silników ze względu na układ cylindrów/Przeciwbieżny

Z Wikibooks, biblioteki wolnych podręczników.
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Silnik przeciwbieżny posiada dwa (lub więcej) tłoki wykorzystujące jedną komorę spalania. W klasycznym rozwiązaniu dwa tłoki pracują, z przeciwnymi zwrotami, w jednym cylindrze. Silnik nie posiada głowicy, komora spalania zawiera się całkowicie w przestrzeni pomiędzy tłokami.

Opposite piston engine persp.gif

Układ przeciwbieżny wymaga podwojenia mechanizmu korbowego, najczęściej na krańcach kadłuba zamontowane są dwa wały korbowe - po jednym na stronę. Wały muszą być połączone przekładnią. Czasami stosuje się układ dźwigni i przegubów, by wykorzystać jeden wał.

Układ ten znalazł zastosowanie w silnikach dwusuwowych. Umożliwił on wydajne, jednokierunkowe przepłukiwanie (z ang. uniflow), jeden tłok zamykał okna wylotowe, a drugi dolotowe. Dzięki przesunięciu fazowemu, w granicach 8-15 stopni, możliwe było uzyskanie rozrządu asymetrycznego i doładowania. Regulując przesunięcie można było zmieniać kąty otwarcia okien, oraz stopień sprężania.

Silniki przeciwbieżne znalazły szczególnie szerokie zastosowanie w wojskowych konstrukcjach z zapłonem samoczynnym, m.in. w lotniczym silniku Junkers i silniku czołgu T-64, gdzie wyraźne znaczenie miała wartość ilorazu mocy do masy.

Szczególnym przypadkiem jednostki przeciwbieżnej jest motocyklowy silnik Jamesa. Jego wyjątkową cechą był prostokątne tłoki poruszające się, nie po linii prostej, ale po łuku. Silnik ten, zachowując zalety przepłukiwania wzdłużnego, miał kompaktowe wymiary i tylko jeden wał korbowy, bez używania układu dźwigni.

Wadami jednostek przeciwbieżnych były:

  • skomplikowany układ korbowy,
  • obciążenia termiczne tłoka “wylotowego”,
  • konieczność umieszczenie świecy zapłonowej lub wtryskiwacza z boku cylindra - złe rozpowszechnianie się płomienia,
  • wycięte okna powodowały znaczne odkształcenia termiczne tulei cylindrowej.