VY_32_INOVACE_FY.15 SPALOVACÍ MOTORY II.

Transkript

1 VY_32_INOVACE_FY.15 SPALOVACÍ MOTORY II. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Jiří Kalous Základní a mateřská škola Bělá nad Radbuzou, 2011

2 Motory s vnitřním spalováním U těchto motorů probíhá spalování paliva přímo v pracovním prostoru motoru. Pro své vhodné vlastnosti se tyto motory prosadily hlavně jako pohonné jednotky dopravních prostředků. Vzhledem k vysokým tlakům a teplotám během spalování, které jsou nevyhnutelné na dosažení dobré účinnosti, jsou zároveň výrazným zdrojem znečištění životního prostředí. Rozdělení motorů: Přímočarý vratný pohyb pístu - čtyřdobý a dvoudobý motor Rotační pohyb pístu - Wankelův motor Reakční motory - pulzační motor, spalovací turbína, raketový motor

3 Čtyřdobý spalovací motor je pístový motor pracující na čtyřech pohybech pístu. První čtyřdobý spalovací motor, který využíval benzín, sestrojil v roce 1876 německý inženýr Nicolaus Otto. Ve srovnání s parním strojem byl menší, lehčí a postupem času především účinnější. Vynález spalovacího motoru dal impuls odbytu a zpracování ropy. Podle pracovní fáze spalování se motory dělí na: Zážehové jako palivo je používán benzín a jiná paliva s vyšším bodem vzplanutí Vznětové palivem je převážně nafta, používají se i alternativní ropné či rostlinné produkty

4 Pracovní fáze zážehového motoru Sání píst se pohybuje směrem do dolní úvrati (DÚ), přes sací ventil je nasávána pohonná směs. Pokud jde o přímé vstřikování nasává se pouze vzduch a benzín je vstřikován tryskou umístěnou v hlavě válce Komprese píst se pohybuje směrem do horní úvrati (HÚ). Oba ventily jsou uzavřené. Nasátá směs zmenšuje svůj objem, zvětšuje tlak i teplotu. Těsně před horní úvratí je směs zapálená elektrickou jiskrou Expanze oba ventily jsou uzavřené. Směs paliva a vzduchu zapálená elektrickou jiskrou shoří. V pracovním prostoru válce se prudce zvýší teplota i tlak vzniklých plynů. Ty expandují a během pohybu pístu směrem dolů konají práci. Výfuk píst se pohybuje směrem do HÚ. Výfukový ventil je otevřený. Spaliny z pracovního prostoru válce jsou vytlačovány do výfukového potrubí.

5 Pracovní fáze zážehového motoru

6 Pracovní fáze vznětového motoru Sání píst se pohybuje směrem do dolní úvrati (DÚ), přes sací ventil je nasáván vzduch. Komprese píst se pohybuje směrem do horní úvrati (HÚ). Oba ventily jsou uzavřené. Nasátý vzduch zmenšuje svůj objem, zvětšuje tlak a teplotu. Těsně před horní úvratí je do válce vstříknuto palivo. Expanze oba ventily jsou uzavřené. Směs paliva a vzduchu zapálená samovznícením shoří. V pracovním prostoru válce se prudce zvýší teplota i tlak vzniklých plynů. Ty expandují a během pohybu pístu směrem dolů konají práci. Výfuk píst se pohybuje směrem do horní úvrati. Výfukový ventil je otevřený. Spaliny z pracovního prostoru válce jsou vytlačovány do výfukového potrubí. Výfuk je rozdělen na dvě části. Výfuk volný následuje ještě pře DÚ a výfuk nucený - vzniklý následkem vytlačování spalin pístem.

7 Pracovní fáze vznětového motoru

8 Wankelův motor Od začátku 20. století se objevují pokusy využívat rozpínání plynů mechanizmem, který by zaujímal menší prostor než mechanizmus s ojnicí a klikou a který by bylo možno zcela vyvážit. Tyto stroje jsou založeny na tom, že otáčející se díly jsou uspořádány tak, aby plynulé a cyklické zvětšování a zmenšování prostoru mezi válcem a pístem bylo vyvoláno výhradně částmi, jejichž těžiště se rovnoměrně otáčejí, takže jejich odstředivou sílu je možno zcela kompenzovat. Použití Poté, co byl motor uveden na veřejnost, zahájila jeho vývoj řada známých světových firem. Motor splnil očekávání: byl podstatně menší a lehčí než motory stejného výkonu a zejména ho bylo možno téměř dokonale vyvážit. Později se však ukázaly také jeho nedostatky, jako nadměrná spotřeba oleje a zejména nevýhodný spalovací prostor a nemožnost většího kompresního poměru.

9 Pracovní fáze Wankelova motoru

10 Reakční motory Schéma pulsačního motoru. První část cyklu: vniknutí vzduchu (1), smísení s palivem (2). Druhá část: uzavření lamel nebo záklopky (3), zapálení směsi vzduchu a paliva (4) Schéma proudového motoru 1. vstup vzduchu do motoru 2. vstup vzduchu do kompresoru 3. spalovací komora 4. turbína 5. výstup splodin pohánějících motor - letadlo 6. proudící vzduch

11 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

12 VY_32_INOVACE_FY.15 SPALOVACÍ MOTORY II. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Jiří Kalous Základní a mateřská škola Bělá nad Radbuzou, 2011