Liczne komponenty współpracują ze sobą w silniku spalinowym. Jest to jedyny sposób na prawidłowe funkcjonowanie silnika. W przeciwieństwie do innych części silnika, najważniejsze komponenty silnika są niewidoczne lub prawie niewidoczne. Dowiedz się teraz, które ważne elementy są ukryte wewnątrz silnika spalinowego i jaka jest ich funkcja.

Blok silnika

Blok silnika jest sercem silnika spalinowego. Zawiera wiele elementów, takich jak wał korbowy i łożyska wału korbowego. Łączy on również cylindry i zapewnia miejsce dla tłoków i korbowodów. Jedna lub więcej głowic cylindrów znajduje się w górnej części cylindrów bloku silnika. W zależności od konstrukcji silnika, blok silnika może mieć różną budowę i kształt. Na przykład, bloki silnika dla silników V różnią się od tych dla silników rzędowych lub silników typu bokser. W wariantach silników chłodzonych cieczą, blok zawiera również kanały chłodzące i płaszcz wodny do chłodzenia silnika.

Głowica cylindrów

Głowica cylindrów zamyka komorę spalania silnika spalinowego od bloku silnika. Wewnątrz głowicy cylindrów znajdują się również wszystkie ważne elementy mechanicznego systemu kontroli wymiany gazowej. Ponadto głowica cylindrów odprowadza ciepło spalania i jednocześnie tworzy górne zamknięcie silnika. Głowica cylindrów zawiera liczne elementy układu sterowania zaworami, a także odpowiednie kanały doprowadzające smar do układu rozrządu. Obejmują one zawory ssące i wydechowe wraz z kanałami ssącymi i wydechowymi dla cylindrów. Dysze wtryskowe również znajdują się w głowicy cylindrów. Ponadto świece zapłonowe w silnikach benzynowych i świece żarowe w silnikach wysokoprężnych.

Cylinder

Cylindry prowadzą tłoki silnika spalinowego i wspomagają ich ruch. Połączenie tłoków silnika, cylindrów i głowicy cylindrów definiuje komorę spalania silnika. Podczas pracy silnika spalinowego tłok porusza się w górę i w dół w powiązanym z nim cylindrze. W zależności od konstrukcji silnika, cylindry mogą różnić się konstrukcją i materiałem, z którego są wykonane. W nowoczesnych silnikach powierzchnie cylindrów są czasami specjalnie powlekane, aby umożliwić tłokowi lepszą pracę. Ciepło generowane podczas spalania jest rozpraszane przez cylindry i dostarczane do układu chłodzenia w bloku silnika.

Tłok

Tłoki silnika są ruchomymi elementami wewnątrz bloku silnika. Podczas pracy, tłoki silnika poruszają się w cylindrach i przenoszą moc na korbowody. Wraz z cylindrem tłok tworzy zamkniętą przestrzeń. Objętość tej przestrzeni zmienia się w zależności od położenia tłoka wewnątrz cylindra. Każdy tłok jest trwale połączony z korbowodem silnika, który z kolei jest połączony z wałem korbowym. Gdy tłok znajduje się mniej więcej w górnym punkcie cylindra, następuje zapłon mieszanki paliwowo-powietrznej w cylindrze. Tłok jest przyspieszany przez uwalnianą energię i przenosi ją jako pracę mechaniczną za pośrednictwem korbowodu na wał korbowy.

Wał korbowy

Wał korbowy przekształca moc uwalnianą podczas pracy silnika spalinowego w ruch obrotowy. Wygenerowany w ten sposób ruch jest przekazywany do układu napędowego, który ostatecznie przenosi go na koła pojazdu. W tym celu wał korbowy jest połączony z tłokami silnika, z których każdy może poruszać się tylko liniowo w cylindrach, za pośrednictwem oddzielnego korbowodu. Aby przekształcić liniowy ruch tłoków, wał korbowy ma specjalny kształt i jest kuty ze stali. Wał jest ukształtowany zgodnie z zasadą kilku korb i różni się w zależności od zasady działania silnika i liczby cylindrów. Tak więc kształt wału korbowego ostatecznie określa również, w której pozycji w cylindrze znajduje się tłok.

Korbowody

Korbowody stanowią połączenie między wałem korbowym a tłokami w cylindrach. Te elementy silnika są czasami nazywane również korbowodami lub korbowodami. Korbowód jest połączony z jednej strony z tłokiem, a z drugiej z wałem korbowym. Jeśli tłok porusza się w górę i w dół w cylindrze, siła ta jest przenoszona bezpośrednio na korbowód. Podczas pracy silnika korbowody poddawane są znacznym obciążeniom. Obejmują one siły rozciągające, siły ściskające oraz siły związane ze zginaniem i wyboczeniem. Dlatego też korbowody silnika spalinowego są często wykonane ze stali stopowych lub spiekanych metali.

Wałek rozrządu

Wałek rozrządu jest ważnym elementem układu sterowania silnika spalinowego. Jest to wał wyposażony w krzywki. Za ich pośrednictwem wałek otwiera i zamyka zawory silnika. Umożliwia to dopływ powietrza lub mieszanki spalania i wypływ spalin w odpowiednim czasie. Położenie wałka rozrządu może się różnić w zależności od konstrukcji silnika. W nowoczesnych silnikach wałek rozrządu znajduje się zwykle w głowicy cylindrów, skąd steruje zaworami. Wałek jest wprawiany w ruch przez wał korbowy, gdy silnik pracuje. W tym celu jest on połączony z wałem korbowym za pomocą łańcucha rozrządu, paska zębatego lub kół zębatych.

Zawory

Zawory silnika spalinowego kontrolują zmianę ładunku, a tym samym dopływ i odpływ gazów do cylindrów. Gdy zawór jest zamknięty, bezpiecznie uszczelnia komorę spalania, zapewniając optymalną wymianę gazów. Każdy cylinder jest wyposażony w co najmniej jeden zawór wlotowy i jeden wylotowy, ale często w kilka. Zawory silnika są umieszczone w głowicy cylindrów, gdzie podlegają optymalnemu smarowaniu i odprowadzaniu ciepła. Ruchy każdego zaworu są kontrolowane i wyzwalane przez wałek rozrządu. Gdy zawór wlotowy jest otwarty, do silnika może napływać świeże powietrze lub mieszanka nadająca się do zapłonu. Gdy zawór wydechowy jest otwarty, spaliny są bezpiecznie odprowadzane.

Świece zapłonowe

Świece zapłonowe silnika zapewniają iskrę zapłonową i zapalają mieszankę w cylindrze we właściwym czasie. Zapłon mieszanki paliwa i powietrza jest konieczny tylko w silnikach benzynowych. Dlatego w silnikach wysokoprężnych nie instaluje się świec zapłonowych. W silnikach benzynowych spalanie zależy od niezawodnego zapłonu mieszanki. W każdym cylindrze silnika spalinowego zainstalowana jest co najmniej jedna świeca zapłonowa. W zależności od prędkości obrotowej silnika, świeca zapłonowa musi zapalić mieszankę kilka tysięcy razy na minutę. Świece zapłonowe mają metalowy rdzeń i ceramiczny izolator. Na końcu świeca zapłonowa wyposażona jest w elektrodę środkową i elektrodę masy; to właśnie tam generowana jest iskra zapłonowa.

Dysze wtryskowe i zawory wtryskowe

Zawory wtryskowe lub dysze wtryskowe są odpowiedzialne za wtryskiwanie paliwa do komory spalania lub układu dolotowego silnika spalinowego. W silnikach wysokoprężnych termin dysza wtryskowa przyjął się dla tych komponentów. W silnikach benzynowych często używa się terminu zawór wtryskowy. Dysze wtryskowe i zawory wtryskowe zapewniają dostarczanie paliwa w odpowiednim momencie i zwiększają wydajność nowoczesnego silnika spalinowego. Obecnie jako zawory wtryskowe w silnikach montowane są zazwyczaj zawory sterowane elektrycznie. Umożliwiają one wtryskiwanie paliwa z określonym wzorem rozpylania, co umożliwia optymalne spalanie.

Pasek rozrządu lub łańcuch rozrządu

Pasek rozrządu lub łańcuch rozrządu w silniku przejmuje kontrolę nad silnikiem spalinowym. W zależności od typu i konstrukcji silnika, montowany jest jeden lub drugi element. Oba elementy tworzą jednak połączenie między wałkiem rozrządu a wałem korbowym. Elementy silnika, takie jak łańcuch rozrządu lub pasek rozrządu, są ważne dla prawidłowego funkcjonowania silnika spalinowego. Jeśli element jest wydłużony lub w inny sposób uszkodzony, rozrząd zaworów nie jest zgodny z ruchem tłoków. Łańcuch rozrządu wykonany jest z metalowych ogniw, natomiast pasek rozrządu z elastycznego tworzywa sztucznego.