Základy teorie vozidel a vozidlových motorů

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Základy teorie vozidel a vozidlových motorů"

Marcela Kašparová
před 7 lety
Počet zobrazení:

1 Základy teorie vozidel a vozidlových motorů Předmět Základy teorie vozidel a vozidlových motorů (ZM) obsahuje dvě hlavní kaitoly: vozidlové motory a vozidla. Kaitoly o vozidlových motorech ukazují ředevším ístové salovací motory. Kaitoly o vozidlech se zaměřují zejména na skladbu hlavních částí a souhrn ožadavků, které vozidla musí v rovozu zabezečit. Předmět ZM vyžaduje základní znalosti z ředmětů technické mechaniky a termomechaniky. Studijní materiály k ředmětu ZM jsou souhrnně zracovány jako skrita Beroun, S.,, C.: Základy teorie vozidel a ístových salovacích motorů, Beroun, S.,, C.: Základy automobilové techniky. Samostatné kaitoly jsou otom umístěna na www stránkách katedry (htt:// od Studenti/Skrita a texty / doc. Ing. Celestýn SCHOLZ, Ph.D..

2 ÚOD Nejvýznamnějším zdrojem mechanické energie ro ohon automobilů (současně se ale stal i významným zdrojem znečišťování ovzduší) je ístový salovací motor (PSM). PSM mají za sebou více jak 40letou historii technického vývoje a výroby a neochybně ještě několik desetiletí bude jejich vývoj a zdokonalování okračovat. Počátky ístových teelných motorů sadají do řelomu 7. a 8. století (arní stroje). Skutečný rovozuschoný ístový salovací motor (svítilyn - zaálení směsi ve válci lamenem v olovině sacího zdvihu) ostavil v r. 860 Lenoir, celková účinnost tohoto motoru však byla od 5%. Lenoirovy motory se stavěly řadu let, ředstavují významný technický okrok ve vývoji teelných motorů a řisěly k urychlení rozvoje růmyslu. Na světové výstavě v Paříži v r. 878 ředstavil Otto ležatý čtyřdobý lynový motor s klikovým (křižákovým) mechanizmem (výkon 3 kw ři n = 70 /min); řešení tohoto motoru nastartovalo velmi intenzivní a rychlý rozvoj lynových ístových salovacích motorů. Další rozvoj ístových salovacích motorů je sojen s úsilím o využití kaalných aliv: v r. 884 ředvedl Daimler rychloběžný (n = 800 /min) čtyřdobý benzinový motor. období 893 až 897 vyracoval Diesel řešení čtyřdobého salovacího motoru na těžko odařitelná aliva, jehož racovní cyklus zajistil výrazné zvýšení celkové účinnosti motoru (řes 26%). 2

3 PSM JAKO TEPELNÝ STROJ, ZÁKLADNÍ ZNAKY PRACONÍHO ZPŮSOBU PÍSTOÝCH SPALOACÍCH MOTORŮ PSM jsou stroje, racující v otevřeném cyklu a teelná energie, určená k řeměně na energii mechanickou, se získává chemickou cestou, salováním hořlavé směsi aliva se vzduchem uvnitř motoru. zduch Palivo: P TEP-PŘÍKON PSM: ve válci motoru shoří alivo a část uvolněné teelné energie vykoná ráci c Mechanická ráce Mechanický výkon: P EF-ÝKON m. P e H u Teelná energie odvedená chlazením motoru: P TEP-CHLAZ. Teelná energie odvedená výfukovými lyny: P TEP-ÝF.PL. Teelné veličiny a jejich základní vztahy a souvislosti Zjednodušené rozdělení teelné energie z aliva na hlavní oložky v PSM: 3

4 PSM JAKO TEPELNÝ STROJ, ZÁKLADNÍ ZNAKY PRACONÍHO ZPŮSOBU PÍSTOÝCH SPALOACÍCH MOTORŮ PSM jsou stroje, racující v otevřeném cyklu a teelná energie, určená k řeměně na energii mechanickou, se získává chemickou cestou, salováním hořlavé směsi aliva se vzduchem uvnitř motoru e v v v u CH v o P m c m c m i m H m i2 Q 2 2 Zjednodušeně lze sát: m.. H u CH P e m v i 2 Q o Celková účinnost PSM: c m. P e H u 4

5 PSM racují objemovým zůsobem, s řetržitým růtokem racovních látek, tj. vzduchu a aliva Parametry racovního oběhu: zdvihový objem komresní oměr indikovaná ráce střední indikovaný tlak oběhu maximální (salovací) tlak střední efektivní tlak oběhu istř W i z QPR t z Kvantitativním ukazatelem využitelného otenciálu mechanické energie z válce motoru je střední efektivní tlak racovního oběhu jeho velikost závisí ředevším na tyu PSM a kvalitě jeho technického řešení. estř m istř 5

6 TEORIE PRACONÍCH OBĚHŮ PSM Teoretické racovní oběhy: Stavy racovní látky v charakteristických bodech racovního oběhu: Parametry Ottova teoretického racovního oběhu: ráce oběhu Wt QPR QOD QPR střední teoretický tlak oběhu teoretická účinnost oběhu t W Wt t Q PR t z 6

7 Teoretické oběhy se stálotlakým řívodem tela (Dieselův) a se smíšeným řívodem tela t F,,. F,,

8 Znázornění teoretických oběhů PSM v T s diagramu Pracovní oběh se stálotlakým řívodem tela (Ottův oběh) Carnotizace racovního oběhu t T T OD PR Porovnání teoretických racovních oběhů se smíšeným a stáloobjemovým řívodem tela a různými komresními oměry v T-s diagramu: carnotizace a teoretická účinnost oběhů Teoretická účinnost oběhu se smíšeným řívodem tela je ři výrazně vyšším komresním oměru roti oběhu se stálotlakým řívodem tela vyšší viz střední teloty řívodu a odvodu tela. OBR.2: Schéma carnotizace 8

9 Znázornění skutečných oběhů PSM v -diagramu 4 dobý cyklus 9

10 Znázornění skutečných oběhů PSM v -diagramu 2 dobý cyklus 0

11 PORUCHY PRŮBĚHU SPALOACÍHO PROCESU ZÁŽEHOÝCH MOTORECH Předčasný zážeh směsi (neřízený) vznícení od lokálně řehřátých míst (elektrod zaalovací svíčky, hran talíře ventilu, usazeného karbonu) (zvláštní říad ři doběhu (zastavení) motoru s karburátorem) Tlak ve válci (bar) PŘEDZÁŽEH STANDARD 0 Detonační salování Samovznícení zbytků dosud nesálené směsi v částech salovacího rostoru, řed čelem lamene. Samovznícení robíhá exlosivně, za vzniku rázových vln o frekvenci 4-8 khz a rychlosti 200m/s ,2 0,4 0,6 0,8,2,4,6,8 2 2,2 Zdvihový objem (dm3) Detonační růběh hoření v zážehovém motoru

Podobné dokumenty

PRŮBĚH SPALOVÁNÍ (obecně)

PRŮBĚH SPALOVÁNÍ (obecně) 1. PŘÍPRAVA a) Fyzikální část zabezpečuje podmínky pro styk reagentů vytvořením kontaktních ploch paliva s kyslíkem (odpaření, smíšení) vnější nebo vnitřní tvorba směsi ohřátím