Elektronická učebnice – II Elektronická učebnice – II. stupeň Základní škola Děčín VI, Na Stráni 879/2 – příspěvková organizace Fyzika Elektronická učebnice - Základní škola Děčín VI, Na Stráni 879/2, příspěvková organizace 26.1 Spalovací motory Zamyslete se nad tím, co všechno objev motoru znamená pro lidstvo. Co se děje pod kapotou auta, jak funguje spalovací motor? Autor: Mgr. Petra Křivánková

Elektronická učebnice - Základní škola Děčín VI, Na Stráni 879/2, příspěvková organizace Elektronická učebnice - II. stupeň Základní škola Děčín VI, Na Stráni 879/2 – příspěvková organizace FYZIKA 26.2 Co již víme? Motor je stroj, který mění jiné druhy energie na mechanickou energii. Rozdělení motorů podle zdroje energie: tepelný motor parní stroj spalovací motor spalovací turbína raketový motor elektromotor

26.3 Jaké si řekneme nové termíny a názvy? Elektronická učebnice - Základní škola Děčín VI, Na Stráni 879/2, příspěvková organizace Elektronická učebnice - II. stupeň Základní škola Děčín VI, Na Stráni 879/2 – příspěvková organizace FYZIKA 26.3 Jaké si řekneme nové termíny a názvy? Pístové spalovací motory Parní stroj – vynalezl jej Thomase Newcomen, podstatně zdokonalil James Watt. Základem – pohyb pístu v uzavřeném válci způsobený párou přiváděnou z parního kotle, pod kterým se topilo. Účinnost pouze kolem 6 - 10%. Velký význam pro rozvoj techniky v 19. století – století páry (první železnice, zemědělské, výrobní a stavební stroje). Spalovací motor - ve spalovacích motorech se přeměňuje část vnitřní energie, která se uvolní při hoření paliva na pohybovou energii pístu. Podle způsobu zapalování pohonné směsi rozlišujeme motory zážehové a vznětové. Dnes nejpoužívanější čtyřdobý zážehový spalovací motor navrhl roku 1867 N. A. Otto, vznětový motor pak v roce 1892 R. Diesel (oba technici německé národnosti). V automobilech se dnes nejčastěji používá zážehový čtyřdobý motor. Jako palivo se v něm používá směs benzinu (rozptýleného na drobné kapky) a vzduchu. Účinnost cca. 30%.

Elektronická učebnice - Základní škola Děčín VI, Na Stráni 879/2, příspěvková organizace Elektronická učebnice - II. stupeň Základní škola Děčín VI, Na Stráni 879/2 – příspěvková organizace FYZIKA 26.4 Co si řekneme nového? Pracovní cyklus čtyřdobého zážehového motoru 1. SÁNÍ – Píst jde dolů, nad ním vzniká podtlak. Otevřeným sacím ventilem vniká do válce chladná palivová směs. Palivo se tvoří v karburátoru, smíchává se benzín se vzduchem. 2. STLAČOVÁNÍ – Píst jde nahoru, oba ventily jsou uzavřené, tlak i teplota paliva se zvýší, elektrická jiskra svíčky zapálí směs. 3. ROZPÍNÁNÍ – Zapálená směs hoří, vytvořený plyn se rozpíná a tlačí píst dolů – koná práci, část energie plynu se přemění na pohybovou energii. 4. VÝFUK – Píst jde nahoru, výfukový ventil se otevře a zplodiny hoření jsou vytlačeny. Motor koná práci jen ve třetí době – rozpínají se plyny vzniklé hořením palivové směsi. Ve zbývajících dobách cyklu se píst udržuje v pohybu díky setrvačnosti klikového hřídele.

Elektronická učebnice - Základní škola Děčín VI, Na Stráni 879/2, příspěvková organizace Elektronická učebnice - II. stupeň Základní škola Děčín VI, Na Stráni 879/2 – příspěvková organizace FYZIKA 26.5 Procvičení a příklady Automobil jel rovnoměrným pohybem rychlostí 75 km/h po dráze 110 km. Motor spotřeboval benzin o hmotnosti 6,9 kg. Výkon motoru automobilu 13 kW. Určete: a) dobu jízdy, b) práci vykonanou motorem, c) při účinnosti ῃ 30%, jaká je dodaná energie W‘. Zápis úlohy: v = 75 km/h s = 110 km P = 13kW = 13000W t = … h W = … J ῃ = 30% W‘ = … J b) W = P.t 1, 47 h = 5 292 s W = 13 000 W . 5 292 s W = 68 796 000 J = 68, 796 MJ Motor vykoná práci 68, 796 MJ. a) t = s : v t = 110 km : 75 km/h t = 1, 47 h Doba jízdy je 1, 47 h. c) ῃ = W : W‘ W‘ = W : ῃ = 68, 796 MJ : 0,3 = 229,32 MJ Dodaná energie je 229,32 MJ.

Vznětový čtyřdobý motor = Dieselův motor Elektronická učebnice - Základní škola Děčín VI, Na Stráni 879/2, příspěvková organizace Elektronická učebnice - II. stupeň Základní škola Děčín VI, Na Stráni 879/2 – příspěvková organizace FYZIKA 26.6 Něco navíc pro šikovné Pracovní cyklus dvoudobého zážehového motoru Vznětový čtyřdobý motor = Dieselův motor SÁNÍ A STLAČOVÁNÍ Píst jde nahoru, palivová směs se nasává do prostoru pod pístem. Současně probíhá stlačování směsi a směs je zapálena elektrickou jiskrou. palivem je nafta nepotřebuje karburátor má obdobnou konstrukci jako zážehový motor nepotřebuje při zapalování svíčku – do stlačeného horkého vzduchu nad válcem se na začátku třetí doby vstřikuje palivo, které se vznítí 2. ROZPÍNÁNÍ A VÝFUK Plyny vzniklé hořením se rozpínají, píst jde dolů a zároveň přepouští kanálkem novou palivovou směs, která vytlačuje zplodiny hoření výfukovým otvorem. je masivnější – dochází k velkému stlačování vzduchu účinnost je 40% Dvoudobý motor - nemá sací ani výfukový ventil. Používá se u malých motocyklů, travních sekaček.

26.7 CLIL Steam Engine 4 Stroke Engine 4-stroke combustion engine Elektronická učebnice - Základní škola Děčín VI, Na Stráni 879/2, příspěvková organizace Elektronická učebnice - II. stupeň Základní škola Děčín VI, Na Stráni 879/2 – příspěvková organizace Physics 26.7 CLIL 4 Stroke Engine Steam Engine 4-stroke combustion engine cycle: 1. Induction (Fuel enters) 2. Compression 3. Ignition (Fuel is burnt) 4. Emission (Exhaust out) Piston

26.8 Test znalostí Který motor nepatří mezi spalovací motory? Elektronická učebnice - Základní škola Děčín VI, Na Stráni 879/2, příspěvková organizace Elektronická učebnice - II. stupeň Základní škola Děčín VI, Na Stráni 879/2 – příspěvková organizace FYZIKA 26.8 Test znalostí Který motor nepatří mezi spalovací motory? a/ parní stroj b/ spalovací turbína c/ elektromotor d/ raketový motor 3. Jaké palivo je využíváno u vznětového motoru? a/ benzín b/ uhlí c/ nafta d/ dusík 2. Ve které době pracovního cyklu čtyřdobého zážehového motoru koná motor mechanickou práci? a/ ve druhé době (stlačování) b/ ve třetí době (rozpínání) c/ ve čtvrté době (výfuk) d/ ve všech dobách 4. Který ze spalovacích pístových motorů má nejvyšší účinnost? a/ parní stroj b/ dvoudobý zážehový motor c/ čtyřdobý zážehový motor d/ čtyřdobý vznětový motor Správné odpovědi: c b d

26.9 Použité zdroje a citace Elektronická učebnice - Základní škola Děčín VI, Na Stráni 879/2, příspěvková organizace Elektronická učebnice - II. stupeň Základní škola Děčín VI, Na Stráni 879/2 – příspěvková organizace FYZIKA 26.9 Použité zdroje a citace Obrázky z databáze klipart Kolářová R., Bohuněk J., Fyzika pro 8. ročník základní školy, ISBN 80-7196-149-3 Snímek 3 - http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Steam_engine_in_action.gif Snímek 4 - http://www.animfyzika.wz.cz/rez4valce.html Snímek 6 -wikipedia.org/wiki/Soubor:Two-Stroke_Engine.gif Snímek 6- http://www.bmwblog.com/2009/05/05/first-pre-production-mini-with-bmw-20l-diesel-engine/ Snímek 7 - http://en.wikipedia.org/wiki/File:4StrokeEngine_Ortho_3D_Small.gif

26.10 Anotace Autor Mgr. Petra Křivánková Období 01 – 06/2013 Ročník Elektronická učebnice - Základní škola Děčín VI, Na Stráni 879/2, příspěvková organizace Elektronická učebnice - II. stupeň Základní škola Děčín VI, Na Stráni 879/2 – příspěvková organizace FYZIKA 26.10 Anotace Autor Mgr. Petra Křivánková Období 01 – 06/2013 Ročník 8. ročník Klíčová slova Spalovací motory – energie tepelná, pohybová; motor 4dobý zážehový, motor 4dobý vznětový, motor 2dobý, palivo, parní stroj, účinnost Anotace Prezentace popisující rozdělení spalovacích motorů, pracovní cyklus čtyřdobého a dvoudobého motoru, jejich funkci a užití.