VY_32_INOVACE_FY.14 SPALOVACÍ MOTORY

Transkript

1 VY_32_INOVACE_FY.14 SPALOVACÍ MOTORY Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Jiří Kalous Základní a mateřská škola Bělá nad Radbuzou, 2011

2 Spalovací motor je mechanický tepelný stroj, který vnitřním nebo vnějším spálením paliva přeměňuje jeho chemickou energii na energii tepelnou a na mechanickou energii působením na píst, lopatky turbíny, nebo s využitím reakční síly. Motor vykonává mechanickou práci a slouží jako pohon jiných strojních zařízení Spalovací motory všech typů nalezly největší uplatnění zejména v dopravních a mobilních mechanizačních prostředcích všech druhů. Například lokomotivy, lodě a ponorky, motorová vozidla, letadla, stavební a zemědělské stroje, vojenská a jiná speciální vozidla. Další využití spalovacích motorů jako nouzových generátorů elektrického proudu.

3 Účinnost Vinou omezení teplot a tlaků, kterých je možno technicky dosáhnout, je jeho účinnost menší než u motorů používajících přímo jiných druhů energie než tepelné, jako je elektromotor nebo vodní motory. Na mechanickou práci je přeměněno % chemické energie paliva. Nejnižší účinnost má parní stroj (do 12 %), benzínové a dieselové motory dosahují účinnosti kolem 25 %, přeplňované motory s turbokompresorem poháněným výfukovými plyny (turbo) mají účinnost kolem 35 %, letadlový turbinový motor vykazuje % účinnosti, stacionární spalovací turbína s tepelnými výměníky může dosahovat účinnosti i přes 50 %.

4 Motory s vnějším spalováním U těchto motorů probíhá spalování paliva mimo pracovní prostor motoru. parní stroj parní turbína

5 Parní stroj je pístový tepelný stroj, přeměňující tepelnou energii vodní páry na energii mechanickou, nejčastěji rotační pohyb. Historie parního stroje První mechanický stroj poháněný parou sestrojil Hérón Alexandrijský v 1. století našeho letopočtu. Považoval jej ale jen za hračku a na praktické využití nedošlo. Dnes je vynález parního stroje obvykle připisován Jamesi Wattovi, který ho vynalezl v roce V 19. století se parní stroj stal nejvýznamnějším zdrojem energie jak v průmyslu, tak v dopravě. Proto se tomuto století také říká století páry. Ve 20. století význam parního stroje postupně upadá. Z dopravy byl vytlačen spalovacím motorem a z průmyslu elektrickými stroji a parní turbínou.

6 Popis práce parního stroje Pára z kotle je přes regulátor vedena do ústrojí vnitřního rozvodu (nejčastěji šoupátkové komory) a odtud je rozdělována do válce. Tam svým tlakem způsobuje pohyb pístu. Použitá pára je opět přes šoupátkovou komoru vypouštěna ven. Posuvný pohyb pístu je přes pístní tyč, křižák a ojnici přenášen na kliku, která posuvný pohyb převádí na otáčivý (rotační) Schematický popis jednoválcového parního stroje. 1 - Píst 2 - Pístní tyč 3 - Křižák 4 - Ojnice 5 - Klika čepu ojnice 6 - Jednoduchý vnější rozvod 7 - Setrvačník 8 - Šoupátko 9 - Wattův odstředivý regulátor.

7 Parní turbína je turbína, která převádí tepelnou energii páry na rotační pohyb. Historie Parní moderní turbínu vynalezl Sir Charles Parsons v roce Postupně byla zdokonalována a spolu se spalovacím motorem ve dvacátém století postupně nahradila parní stroj, který předčí účinností. Jedná se o točivý tepelný stroj, přeměňující kinetickou energii a tepelnou energii proudící páry na mechanický rotační pohyb přenášený na osu resp. hřídel stroje. Skládá se z jednoho, nebo několika postupně se zvětšujících lopatkových kol. Lopatková kola, která jsou součástí statoru stroje, se nazývají rozváděcí. Ta, která jsou spojena s rotující osou (resp. jsou umístěna na hřídeli) stroje, se nazývají oběžná a spolu s osou tvoří rotor.

8 Popis práce parní turbíny Parní turbíny netvoří samostatný funkční celek, potřebují širokou technologickou základnu se zdrojem páry s vnějším přestupem tepla. Díky tomu může být použito v podstatě jakékoliv palivo včetně jaderné energie. Využití parních turbín je především v energetice, teplárenství a v pohonu lodí.

9 Použité prameny: Horák a kol., Základy strojírenství 2. Stroje a zařízení. Praha: SPN 1989 M. Křenek - D. Novák, Elektrotechnika: elektrické stroje. Praha: SPN 1989 F. Kysela, Stroje pro SPŠ nestrojnické. Praha: SNTL 1962 Ottův slovník naučný, heslo Stroj. Sv. 24, str. 262

10 VY_32_INOVACE_FY.14 SPALOVACÍ MOTORY Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Jiří Kalous Základní a mateřská škola Bělá nad Radbuzou, 2011