Fyzika 8.ročník ZŠ Spalovací motory Creation IP&RK

Co je to motor ??? Motor je stroj, který přeměňuje nějaký typ energie na energii pohybovou. Spalovací motor je tepelný stroj, který využívá vnitřní energii tělesa (převážně chemickou - hoření) ke konání práce.

Rozdělení motorů: Základní rozdělení podle druhu spalování paliva: Motory s vnějším spalováním - parní stroj, parní turbína, Stirllingův motor 2) Motory s vnitřním spalováním - rozpínající se spaliny přímo konají práci a) Přímočarý vratný pohyb pístu - čtyřdobý motor, dvoudobý motor b) Rotační pohyb pístu - Wankelův motor c) Reakční motory - spalovací turbína, raketový motor http://www.carmotor.cz

Parní stroj Parní stroj je pístový tepelný stroj, přeměňující tepelnou energii vodní páry na energii mechanickou, nejčastěji rotační pohyb. Parní stroj - web zatop si pod kotlem

Parní turbína Jedná se o točivý tepelný stroj, přeměňující energii proudící páry na mechanický rotační pohyb přenášený na osu (hřídel) nejčastěji připojenou ke generátoru elektrické energie (parogenerátor). Využití: tepelné a jaderné elektrárny - vysoká účinnost až 50%

Spalovací motory Jsou to nejjednodušší motory a rozdělujeme je podle způsobu zapálení paliva na: zážehové – palivo se zažehne el. jiskrou ty dál dělíme podle konstrukce na: čtyřdobé dvoudobé Wankelův, Stirlingův vznětové – palivo se samo vznítí změnou tlaku a teploty Dieselův čtyřdobý dvoudobý

Pístové spalovací motory mění vnitřní energii hořícího paliva na energii tepelnou a mechanickou (působí na píst a pohybuje s ním) motor vykonává mechanickou práci spalovací motory všech typů nalezly největší uplatnění zejména v dopravních prostředcích všech druhů http://auto.howstuffworks.com/1923-1927-ford-model-t1.htm

Model čtyřdobého motoru

Účinnost žádný motor není schopen zpracovat všechnu energii, účinnost ukazuje, jak velkou část energie motor skutečně využije na práci na mechanickou práci je ve spalovacích motorech přeměněno asi 10–50 % chemické energie paliva, u elektromotorů je účinnost mnohem vyšší nejnižší účinnost má parní stroj (do 12 %) benzínové a dieselové motory dosahují účinnosti kolem 20-30% letadlový turbinový motor má účinnost kolem 20–25%

Čtyřdobý zážehový motor také se nazývá čtyřtakt první čtyřdobý spalovací motor, který využíval benzín, sestrojil v roce 1876 německý inženýr Nicolaus Otto účinnost je kolem 30% použití – hlavně osobní automobily

Fáze čtyřdobého zážehového motoru: sání – píst se pohybuje směrem dolů a sacím ventilem je nasávána pohonná směs do válce stlačování (komprese) – píst se pohybuje nahoru, oba ventily jsou uzavřené, nasátá směs zmenšuje svůj objem, zvětšuje tlak a teplotu, v nejvyšší poloze pístu je směs zapálena elektrickou jiskrou rozpínání (expanze) – v pracovním prostoru válce se prudce zvýší teplota i tlak, zapálená směs paliva a vzduchu hoří, vzniklé plyny se rozpínají a tlačí píst směrem dolů a konají práci, ta se převádí na pohybovou energii výfuk – píst se pohybuje směrem nahoru, výfukový ventil je otevřený, vzniklé zplodiny jsou vytlačovány ven z válce.

Čtyřdobý vznětový motor účinnost je kolem 40% vynalezl jej Ing. Rudolf Diesel roku 1897 staré dieselové motory nebyly vybaveny katalyzátorem, jejich výfukové plyny obsahují určité množství malých prachových částic (sazí), které vznikají nedokonalým spalováním nafty proto jsou tyto motory významným zdrojem znečištění ovzduší

Fáze čtyřdobého vznětového motoru: Sání – píst se pohybuje směrem dolů, sacím ventilem je nasáván vzduch Stlačování (komprese) – píst se pohybuje nahoru, oba ventily jsou uzavřené, nasátý vzduch zmenšuje svůj objem, zvětšuje tlak a teplotu, těsně u vrchu je do válce vstříknuto palivo Rozpínání (expanze) – směs paliva a vzduchu se sama vznítí a shoří, v pracovním prostoru válce se prudce zvýší teplota i tlak vzniklých plynů, ty se rozpínají a během pohybu pístu směrem dolů konají práci Výfuk – výfukový ventil je otevřený, píst se pohybuje směrem nahoru a vytlačuje z válce ven zbylé spaliny Nejdůležitější je 3 fáze – hořící plyny konají práci, která se převádí na pohybovou energii

Použití Vznětové motory pohánějí: dopravní stroje (plavidla, lokomotivy, automobily, zemědělské stoje) osobní automobily – hlavně v poslední době roste jejich používání u silnějších aut letecká doprava – dříve elektrické generátory - diesel agregáty speciální stavební a zemědělské stroje vojenské mobilní mechanismy

Pístové spalovací motory – dvoudobé také se nazývá dvoutakt tento motor byl používán v legendárních automobilech Trabant nevýhody: účinnost je 10 - 20% nedokonalé spalování paliva výhody: je lehčí a jednodušší

Fáze dvoudobého zážehového motoru: sání a stlačování – píst se pohybuje ze spodu nahoru, pod pístem vzniká podtlak a tím se nasaje do prostoru pod pístem zápalná směs. Během pohybu pístu nahoru se uzavírá výfukový a přepouštěcí kanál. Směs v prostoru nad pístem (byla připravena dříve) se stlačuje. rozpínání a výfuk – těsně nahoře přeskočí jiskra, nastává zážeh a rozpínání, díky kterému je píst tlačen dolů a uzavírá sací ventil. Směs pod pístem se pohybem pístu stlačuje. Při dalším pohybu pístu otevírá pravá horní hrana pístu výfukový kanál a vzápětí na to otevírá horní hrana pístu i přepouštěcí kanál a stlačená směs začne vytlačovat zbytky zplodin a dostává se do prostoru nad píst.

Model dvoutaktu http://www.mjauto.cz/newdocs/keveney/www.keveney.com/twostroke.html

Použití lehké, převážně benzínové motory relativně malých výkonů: jednostopá motorová vozidla např. mopedy, skútry, klasické motocykly a některé závodní stroje starší automobily např. Trabant či Wartburg motorové pily, křovinořezy, sekačky na trávu a podobná technika v současné době je jejich používání na ústupu právě pro nižší účinnost a pro znečišťování životního prostředí, způsobené příměsí nespáleného paliva ve spalinách

Dvoudobý vznětový motor Ten se kdysi používal jako lodní pohon v ponorkách. U nás byl užíván u těžkých nákladních lokomotiv 781. Motory byly mimořádně hlučné, vyznačovaly se velkou kouřivostí a značnými vibracemi celého zařízení (kromě vlastní lokomotivy se značně otřásalo vše co se nacházelo v blízkém okolí tohoto těžkého stroje, hluk z trati bývalo slyšet na kilometry daleko) Dvoudobým vznětovým motorem byly také vybavovány některé druhy nákladních automobilů. Dnes se používá u velkých lodí. http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a7/Diesel_engine_Uniflow.PNG

Blank Page

Blank Page