Silnik to maszyna zamieniająca doprowadzoną energię na pracę mechaniczną.

Energia ta w większości przypadków odbierana jest od obracającego się wału, czyli wykorzystuje się moment obrotowy. Natomiast w innych silnikach takich jak silnik odrzutowy ważniejsza jest wytworzona siła pchająca.

Typy silników w zależności od rodzaju wykorzystywanej energii:

1.       silnik cieplny

o        silnik o spalaniu wewnętrznym - silnik spalinowy, silnik rakietowy

o        silnik o spalaniu zewnętrznym - maszyna parowa, turbina parowa

2.       silnik elektryczny

3.       silnik hydrauliczny

4.       silnik pneumatyczny

5.       silnik Stirlinga

6.       silnik słoneczny

7.       silnik wiatrowy - wiatrak

8.       silnik wodny - koło wodne, turbina wodna

9.       silnik DSIM

10.    silnik HE - hydroelektryczny

11.    silnik żywy - człowiek, zwierzę - nazwa aktualnie bardzo rzadko używana

W zależności od elementu odbierającego energię:

1.       tłokowe - silnik spalinowy (silnik tłokowy)

2.       turbinowe

3.       bez takiego elementu - silnik rakietowy

Historia silników i napędu mechanicznego

·         przed 200 p.n.e. - koło wodne

·         140 p.n.e. - bania Herona (turbina parowa) - Heron

·         ok. 120 p.n.e. - mechanizm otwierania drzwi świątyni - pierwszy znany mechanizm napędzany parą

·         107 p.n.e. - wiatrak

·         1605 - Fontanna parowa Salomona de Causa

·         ok. 1628 - podnośnik wody Somerseta

·         1690 - Silnik Denisa Papina - pierwszy tłokowy silnik parowy

·         1699 - podnośnik wody Thomasa Savery'ego - pierwszy przypadek plagiatu

·         1712 - silnik atmosferyczny Thomasa Newkonena

·         1782 - maszyna parowa, patent James Watt - pierwsza, szerzej zastosowana w przemyśle

·         1788 - dodanie regulatora odśrodkowego obrotów

·         1816 - silnik Stirlinga - Robert Stirling

·         1821 - silnik elektryczny - Michael Faraday

·         1876 - czterosuwowy silnik benzynowy - Nikolaus Otto

·         1892 - silnik Diesela - Rudolf Diesel

·         1888 - silnik indukcyjny - Nikola Tesla

·         1960 - silnik Wankla

·         9 września 1992 - silnik Woźniaka

·         28 marzec 2005 - silnik DSIM

Silnik spalinowy - silnik wykorzystujący ciśnienie gazów spalinowych, uzyskanych w wyniku chemicznej reakcji spalania, do wytworzenia siły.

Ze względu na sposób spalania można wyróżnić silniki spalinowe spalania otwartego i zamkniętego. Silniki spalania otwartego nie uszczelniają przestrzeni, w której następuje reakcja spalania. Silniki spalania zamkniętego przeprowadzają reakcję spalania w szczelnej komorze.

Ze względu na czynnik roboczy można wyróżnić silniki spalinowe tłokowe, turbinowe oraz reakcyjne.

Najczęściej spotykane konfiguracje:

·         silnik spalinowy tłokowy o ruchu posuwisto-zwrotnym tłoka, najczęściej spotykana jednostka napędowa samochodów, jako napęd główny i pomocniczy siłowni okrętowych a nawet jako napęd generatorów awaryjnych w elektrowniach atomowych. Moce największych silników okrętowych sięgają 60000 kW a średnice cylindra 1050 mm. Jest to silnik spalania zamkniętego.

·         silnik spalinowy tłokowy o tłoku rotacyjnym, zwany też silnikiem Wankla, spotykany w motoryzacji, jest to silnik spalania zamkniętego.

·         silnik Stirlinga o chemicznym źródle ciepła (silnik tego typu może też korzystać z innych źródeł ciepła, niż spalanie), jest to silnik spalania otwartego.

·         silnik odrzutowy przepływowy - jest to silnik reakcyjny, spalania otwartego, używany głównie w lotnictwie

·         silnik rakietowy - jest to silnik reakcyjny, spalania otwartego, przy czym spotyka się eksperymentalne konstrukcje o niechemicznych źródłach energii.

Silnik tłokowy

Silnik gwiazdowy

Silnik tłokowy gwiazdowy

Silnik tłokowy – silnik, który do wytwarzania pracy wykorzystuje tłoki poruszające się w cylindrach. Tłoki najczęściej są połączone z wałem korbowym, od którego odbierany jest moment obrotowy.

Najbardziej znanymi silnikami tłokowymi są spalinowe silniki tłokowe i silniki parowe tłokowe jednak termin ten przypisywany jest najczęściej już tylko tym pierwszym, między innymi dlatego, że już dawno porzucono prace rozwojowe maszyn parowych.

Klasyfikacja

Ze względu na czynnik roboczy

·         silniki spalinowe

·         silniki parowe

·         silniki pneumatyczne

·         silniki hydrauliczne

Ze względu na ustawienie cylindrów:

·         silniki rzędowe

·         silniki widlaste (w układzie V)

·         silniki gwiazdowe

·         silniki w układach specjalnych: dwurzędowy, X i Delta

Ze względu na rodzaj ruchu tłoka

·         silniki z tłokiem posuwisto-zwrotnym

·         silnik z tłokami przeciwbieżnymi

·         silniki z tłokiem obrotowym

Ze względu na ilość suwów w cyklu roboczym

·         silniki dwusuwowe

·         silniki czterosuwowe

Ze względu na prędkość obrotową

·         silniki szybkoobrotowe

·         silniki średnioobrotowe

·         silniki wolnoobrotowe

Ze względu na sposób prowadzenia tłoka

·         silniki bezwodzikowe

·         silniki wodzikowe lub krzyżulcowe /wodzik dwustronny/.

Zakresy prędkości determinujące ten ostatni podział są bardzo umowne.

Silnik dwusuwowy

Silnik dwusuwowy jest to silnik spalinowy, w którym cztery fazy pracy (ssanie, sprężanie, praca i wydech) wykonywane są w ciągu dwóch suwów (od górnego do dolnego skrajnego położenia) tłoka.

1.       Suw sprężania - w pierwszej fazie suwu sprężania następuje "przepłukanie" przestrzeni roboczej silnika (1). Wtedy to spaliny powstałe w poprzednim cyklu pracy są wytłaczane przez kanał wydechowy (2), jednocześnie do przestrzeni roboczej przez kanał międzykomorowy (3) napływa mieszanka paliwowa zgromadzona wcześniej w przestrzeni korbowej silnika (4). W dalszej fazie suwu sprężania tłok (5), pełniący także rolę zaworu, zamyka kanał wydechowy i międzykomorowy, odsłaniając jednocześnie kanał ssawny (6). W czasie sprężania paliwa w komorze spalania, świeża porcja mieszanki paliwowej napływa przez kanał ssawny do przestrzeni korbowej silnika.

2.       Suw pracy - Przed dojściem do górnego martwego położenia tłoka następuje zapłon paliwa, które gwałtownie się rozprężając powoduje ruch tłoka w dół do dolnego skrajnego położenia. W końcowej fazie tego suwu odsłaniany jest kanał wydechowy i spaliny zaczynają opuszczać przestrzeń roboczą. Cykl się powtarza.

...