Ročníková práce Motory

Prezentace na téma: "Ročníková práce Motory"— Transkript prezentace:

1

2 Ročníková práce Motory
1) Historie motorů 2) Účinost motorů 3) Druhy motorů 4) Americké motory 5) Letadla – (motory, typy, historie) 6) Motory chlazené vzduchem, kapalinou 7) Americká auta – Americký chopper (obázky)

3 Historie motorů V roce 1876 se Augustovi Ottovi rozběhl první improvizovaný čtyřdobý motor. Tento motor však byl ještě velmi nedokonalý, nefungovalo mazání, písty přestávaly těsnit, šoupátka se zadírala. Bylo třeba najít vhodnější tvar spalovacího prostoru. Ale přesto byli všichni nadšeni. Jen jeden človek ne. Sám vynálezce. August Otto totiž chtěl vynalézt dvoudobý motor a to se mu nepodařilo. Do své závěti trpce poznamenal: "A tak mi pouze zůstává sláva, že jsem sestrojil první motor s kompresí." V té době Karl Benz oslavil páté výročí svého sňatku. Tři dny po rodinné oslavě přišla exekuce na jeho majetek. Krach na Vídeňské burze měl následky i v Německu. Benzovi zůstal hypotékou zatížený pozemek, pár kousků nejjednoššího náředí - a kolébka připravení pro třetí dítě. Ottův úspěch povzbudil i Benze. Denně do noci rýsoval projekt svého motoru. Tak přišel Silvestr roku Manželé Benzovi vydali poslední groš za palivo pro svůj "dvoutakt" a marně se pokoušeli uvést trucovitý motor do chodu. Po silvestrovské večeři přesvědčila manželka Benze, aby se ještě pokusil spustit svůj motor. A tak znovu Benz otáčí těžkým setrvačníkem. A stal se zázrak. Stroj odpověděl pravidelným chodem.

4 Zážehový motor Zážehový motor je spalovací motor, u něhož je směs paliva a vzduchu ve válci zapálena (zažehnuta) elektrickou jiskrou, kterou obvykle vytvoří zapalovací svíčka. Tím se liší od vznětového motoru, kde dochází k samovznícení vstříknutého paliva samotnou teplotou stlačeného vzduchu. Pracují s nižším kompresním tlakem, nejvyšší točivý moment a výkon leží ve vyšších otáčkách, jejich chod je tichý a pravidelný. Pro správnou funkci zážehových spalovacích motorů je důležitá odolnost paliva proti samovznícení, kterou udává oktanové číslo. Oproti vznětovému motoru má však nižší účinnost.

5 Vznětový motor Vznětový motor pracuje obvykle jako čtyřdobý spalovací motor nebo jako dvoudobý spalovací motor (například lodní motory). Na rozdíl od zážehových motorů je do něj palivo dopravováno odděleně od vzduchu. Palivo je do spalovacího prostoru motoru dopravováno speciálním vysokotlakým Čerpadlem a vysokotlakým potrubím.

6 Turbína 1. přívod vzduchu do sekce 2. Kompresní sekce
3. spalovací komora 4. Turbína 5. čerpací část 6. Výfuk Turbína je mechanický rotační stroj skládající se z jednoho nebo více pohyblivých lopatkových kol umístěných na společné hřídeli, mezi nimiž aktivně prochází kapalina nebo plyn. Kinetická, tepelná a tlaková energie proudícího plynu nebo kapaliny je v turbíně přeměňována na rotační pohyb hřídele stroje. Turbína má mnohostranné využití. Používá se jako pohonná jednotka např. v leteckých motorech (u proudových letadel nebo jako turbohřídelová jednotka u vrtulníků a vrtulových letadel). Jsou jí poháněna turbočerpadla např. v raketách nebo na plynovodech. Velmi významné je její použití v energetice, kde se turbíny využívají především jako primární poháněcí stroje pro elektrické alternátory, vyrábějící elektrickou energii do veřejné elektrorozvodné sítě.

7 Raketový motor je typ tepelného motoru, který pracuje na principu akce a reakce. Na rozdíl od většiny ostatních reaktivních motorů není závislý na atmosferickém kyslíku, a tak je schopen se pohybovat mimo atmosféru. Může být poháněn tuhými a kapalnými palivy. Motor na tuhé palivo Související informace naleznete v článku Raketový motor na tuhé pohonné látky. Motor poháněný tuhými palivy (využívající tuhé pohonné látky tzv. TPL) je jednodušší. Je tvořen spalovací komorou a hnací tryskou. Skoro celá spalovací komora je naplněna palivem nebo směsí paliva a okysličovadla, které postupně odhořívá. Tento typ je velice spolehlivý, protože nemá žádné pohyblivé části. Nemá možnost opakovaného zažehnutí a jeho výkon se dá regulovat jen velmi omezeně, proto se nejvíce používají pro neřízené i řízené střely a pomocné rakety, které např. zkracují vzlet letadel. Tohoto typu jsou i boční stupně amerického raketoplánu. Motor na kapalné palivo Související informace naleznete v článku Raketový motor na kapalné pohonné látky. Motor na kapalné palivo (využívající kapalné pohonné látky tzv. KPL) je výkonnější, účinnější, ale také složitější. Je obvykle napájen ze dvou nádrží. V jedné je palivo a ve druhé okysličovadlo. Palivo je s okysličovadlem do spalovací komory vháněno buď pomocí čerpadel nebo pouze tlakem interního plynu. Čerpadlo může být poháněno například parní turbínou, pro kterou se pára vyrábí rozkladem peroxidem vodíku a manganistanu draselného. U motoru na kapalné palivo je výstupní tryska vysoce tepelně namáhána a proto je vyložena např. grafitem. Komora motoru i tryska bývají také často chlazeny vstupujícím palivem. Tyto motory se používají pro pokusná letadla a veliké rakety o hmotnosti několika tun.

8 Wankelův motor V principu je Wankelovo uspořádání rotačního stroje založeno na tom, že úsečky, vycházející ze středu kružnice a s ní pevně spojené, při odvalování této kružnice po menší, v ní ležící kružnici, opisují svými vnějšími koncovými body shodnou křivku, zvanou epitrochoida, přičemž spojnice těchto koncových bodů úseček se plynule a cyklicky přibližují a vzdalují vůči opsané křivce a tak spolu s obloukem opsané křivky, ležícím mezi koncovými body úseček, vymezují plochu s měnící se velikostí. Původní Wankelův návrh předpokládal rotaci pístu i válce různou rychlostí kolem pevných os otáčení. Tak by byly rotující části symetrické a tedy dobře vyvážené. To s sebou ale neslo problémy s rotujícím válcem. Proto bylo později zvoleno řešení, kde rotuje jen píst a jeho střed koná další rotační pohyb. Vyvážení se pak dosáhne konstrukcí motoru se dvěma písty.

9 Letadla Typy dopravních letadel
Letadlo je létající dopravní prostředek. Tomuto pojmu lze přisuzovat různě široké významy: Podle normy ČSN je letadlo: "Zařízení způsobilé létat v atmosféře nezávisle na zemském povrchu, nést na palubě osoby nebo jiný náklad, je schopné bezpečného vzletu a přistání a je alespoň částečně řiditelné." (O tomto významu pojednává tento článek.) V běžné řeči se slovo letadlo nepřesně chápe v užším významu, jako synonymum pro slovo letoun, tzn. letadlo těžší vzduchu s pevnými křídly. V nejširším významu lze jako letadlo označit i libovolný jiný létající stroj; pokud se pohybuje mimo atmosféru, označuje se jako umělé kosmické těleso. Sem lze zařadit např. raketoplán. Pokud chceme „běžné letadlo“ rozlišit od kosmických, označuje se jako atmosférické letadlo. Letadlové motory (nesprávně letecké motory) slouží k pohonu letadel. Ve většině případů jde o pístový motor nebo plynovou turbínu. Bývají zavěšeny pod křídlem nebo v trupu, ale některé konstrukce letecké motory umisťují na záď letounu, případně jinam. Typy dopravních letadel  Airbus A320  Boeing  Boeing  Boeing  Boeing  Embraer Legacy 600  Iljušin ll-76 TD  Lockheed C-5 Galaxy  McDonnell Douglas DC  McDonnell Douglas DC-10  Beechcraft 1900 D  Convair CV  Airbus A X  Lockheed L-1011 TriStar 1

10 Historie Letectví Významný krok učinil benediktinský mnich Eilmer počátkem 11. století, který letěl 200 metrů kluzákem. Dalším, kdo se aktivně zajímal o konstrukci létajících strojů, byl Leonardo da Vinci, jehož návrhy předběhly ostatní konstruktéry asi o 400 let. Ti se snažili zprvu jen napodobovat let ptáků a jejich obléknutelná křídla žádný úspěch nezaznamenala. Pro aeronautiku byl zlomovým rok 1738, kdy švýcarský matematik Daniel Bernoulli objevil princip vztlaku. V podstatě jde o to že plyny a kapaliny pohybující se rychle vytváří menší tlak než ty pomalejší. Tento objev dal vzniknout tvaru křídla v takové podobě v níž ho známe dodnes. Prakticky jde o to, že vzduch se rozdělí na hraně křídla na dvě části. Ta část která obtéká horní (vyklenutou) část křídla, musí urazit větší vzdálenost a proto se pohybuje větší rychlostí než vzduch proudící pod spodní plochou stranou křídla. Díky tomu je nad křídlem menší tlak než pod ním. Tento rozdíl se nazývá vztlak. Vztlaku se snažilo v 19. století využít mnoho leteckých průkopníků při konstrukci primitivních kluzáků. Prvním komu se to povedlo byl roku 1853 sir George Cayley, který je často titulován jako "otec létání". Ovšem na skutečné letadlo se muselo počkat až do 90. let 19. století. To mělo tvar v řezu tvar kapky, tedy široké a zaoblené na náběžné hraně a úzké na hraně odtokové. Poslední překážkou letu strojů těžších než vzduch již byla jen otázka jak dosáhnout potřebný vztlak, tedy rychlost proudění vzduchu kolem křídel. Bratři Wrightové to vyřešili lehkým motorem, který poháněl vrtuli složenou z několika listů tvaru křídel umístěných na letadle ve svislé poloze. Tím vytvářeli "tah", který poháněl letadlo dopředu a tím se dosáhlo dostatečné rychlosti a tím i proudění vzduchu k vzniku vztlaku umožňujícího let. První let uskutečnili bratři Wrightové s takovýmto strojem pojmenovaným Flyer I (avšak dnes je známý spíš jako Kitty Hawk) 17. prosince 1903 v Severní Karolíně. Let trval 12 sekund za nichž stroj uletěl 36 metrů. Stejný princip, který použili bratři Wrightové se začal používat u všech poté konstruovaných letadel a to až po ta dnešní. Rozdílné je dnes jen použití materiálů a proudových motorů vynalezených ve 40. letech 20. století.

11 Vzduchové chlazení je způsob chlazení spalovacích motorů
Vzduchové chlazení je způsob chlazení spalovacích motorů. Oproti kapalinovému chlazení má menší tepelnou setrvačnost, což je výhodné v extrémních teplotních podmínkách. Účelem chlazení je udržet provozní teplotu motoru (85 – 95 °C) a odvést přebytečné teplo, které není využito k mechanické práci ani není odvedeno výfukem. Jedná se o chlazení přímé (odvod tepla do okolí není zprostředkován jiným médiem).

12 Americká auta Americký chopper

13 rozhovor Víte něco o spalovacích motorech, Jaká jsou výhody a nevýhody? Spalovací motory, nižší účinnost velké ztráty, benzín. Levnější opravy pořizovací cena a nižší hmotnost. Nafta – vyšší hmotnost, nižší spotřeba, dražší opravy, náchylné na kvalitu paliva. V jakých autech jsou jaké typy motorů? Nafta: do těžkých aut, užitkové a nákladní Benzín: osobní vozy Zdroje pohonu: benzín, nafta, LPG- (propan-butan),CNC-(zemní plyn), vodík, elektro. Typy-Tříválce, čtyřválce až dvanácti válce (čtyř taktní) A dále pokračují lodní a stavební stroje. Co si myslíte o autech na vodík a na elektřinu? Auta na elektřinu – hudba budoucnosti, málo dobíjecích stanic, malý dojezd Hybridní motory(spalovací + elektromotor) Nulová recyklace elektrických součástek. U elektrických automobilů se setkáme i se solárním panelem který má za úkol ať za jízdy nebo za stání dobíjet baterii. Na vodík: ve stádiu vývoje, palivové články – první automobily s těmito články už jezdí s tím že jsou specializované stojany pro dobíjení které nejsou rozšířené a jsou pouze na určitých místech konstrukčně ve velkých městech do budoucna se plánují benzínové pumpy z výměníky baterii. jaká je výkonost motorů? Priorita: menší objem, vyšší výkon, nízká spotřeba minimální emise.

14