Vznětové motory Střední odborná škola Otrokovice www.zlinskedumy.cz Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je ing. Eduard Karola Dostupné z Metodického portálu www.rvp.cz, ISSN: 1802-4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze. www.zlinskedumy.cz

Charakteristika DUM Název školy a adresa Střední odborná škola Otrokovice, tř. T. Bati 1266, 76502 Otrokovice Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0445 /1 Autor Ing. Eduard Karola Označení DUM VY_32_INOVACE_SOSOTR-Ak-SKV/3-ST-3/7 Název DUM Vznětové motory Stupeň a typ vzdělávání Středoškolské vzdělávání Kód oboru RVP 23-55-H/02 Obor vzdělávání Autoklempíř Vyučovací předmět Silniční a kolejová vozidla Druh učebního materiálu Výukový materiál Cílová skupina Žák, 17 – 18 let Anotace Výukový materiál je určený k frontální výuce učitelem, případně jako materiál pro samostudium, nutno doplnit výkladem; náplň: seznámení s konstrukcí a činností vznětových motorů a seznámení s rozdíly u zážehových a vznětových motorů Vybavení, pomůcky Dataprojektor Klíčová slova Pracovní oběh, kompresní poměr, motory s přímým vstřikem a komůrkové Datum 21. 7. 2013

Obr. 1: Hlavní části čtyřdobého vznětového motoru Vznětové motory Osnova: 1. Hlavní části motoru 2. Princip činnosti 3. Pracovní oběh 4. Motory s přímým vstřikem a motory komůrkové 5. Porovnání zážehových a vznětových motorů Obr. 1: Hlavní části čtyřdobého vznětového motoru

Hlavní části Pevné části: víko hlavy válců, hlava válců, válce a spodní víko motoru. Klikové ustrojí: písty, ojnice, klikový hřídel. Ventilový rozvod: ventily, ventilové pružiny, hrníčková zdvihátka, vačkový hřídel, rozvodová kola, řetěz nebo ozubený rozvodový řemen pro pohon ventilového rozvodu a vstřikovací čerpadla. Palivový systém: vstřikovací čerpadlo s regulátorem a přesuvníkem vstřiku, palivové podávací čerpadlo, čistič paliva, vstřikovač se vstřikovací tryskou. Příslušenství motoru: mazání a chlazení motoru, výfukové potrubí a zařízení pro spouštění studeného motoru.

Vznětové motory Obr. 2: Příčný řež vznětovým čtyřdobým motorem VW 1. 9 D (Škoda Felicia 1. 9 D)

Princip činnosti Vznětový čtyřdobý motor se od zážehového liší především způsobem přípravy zápalné směsi. Vznětový motor nasává pouze čistý vzduch, který je více stlačován (kompresní poměr 15:1 až 23:1). Vznětový motor pracuje vždy s přebytkem vzduchu. Palivo je vstřikováno do stlačeného vzduchu. Pro vznětový motor je většinou používáno palivo s vyšším destilačním teplotami a nižšími teplotami samovznícení. Zápalná směs je vytvářena až ve spalovacím prostoru : vznětový motor tedy pracuje s tzv. vnitřní přípravou zápalné směsi. Vzduch je stlačením zahřátý na takovou teplotu, že po vstřiku paliva dojde k jeho samovznícení : vznětový motor tedy pracuje se samovzněcující se zápalnou směsí. Po shoření zápalné směsi ve válci vznětového motoru dojde k většímu poklesu tlaku a teploty, díky tomu mají vznětové motory větší účinnost a nižší teplotu výfukových plynů.

Pracovní oběh Při pohybu pístu z HÚ do DÚ je do válce přes otevřený sací ventil nasáván vzduch zbavený nečistot. Vzduch je zahříván od horkých částí motoru. Vznětový motor pracuje s přebytkem vzduchu, vstřik paliva trvá velmi krátkou dobu. Tyto dvě podmínky neumožňují vytvoření dokonalé zápalné směsi, přesto by mělo dojít k úplnému spálení směsi bez zvýšení kouřivosti. Na konci kompresního zdvihu se vstřikované palivo vlivem vysoké teploty vzduchu začne odpařovat a mísit se vzduchem. Dojde k samovznícení takto vzniklé zápalné směsi. Tlak plynů při hoření 6,5 MPa až 9 MPa tlačí píst do dolní úvratě. Vzhledem k přetlaku, který vznikne ve válci při spalování zápalné směsi, jsou po otevření výfukového ventilu výfukové plyny vytlačovaný do výfukového potrubí. Přetlak je udržován pístem, který se pohybuje z DÚ do HÚ. Při plném zatížení je teplota výfukových plynů 600 °C až 750 °C.

Obr. 3: Indikátorový (pracovní) diagram čtyřdobého vznětového motoru

Motory s přímým vstřikem a motory komůrkové Palivo se může vstřikovat do válce (přímý vstřik), ale z důvodu tvrdého chodu se u menších motorů často vstřikuje do předkomůrky (komůrkové motory). Tím se utlumí rázy a někdy zlepší spalování, ale ztráty prouděním plynů a zvětšením spalovacího prostoru snižují termodynamickou účinnost motoru. Obr. 4: Spalovací prostory vznětových motorů s přímým vstřikem paliva Obr. 5: Spalovací prostory komůrkových spalovacích motorů

Porovnání zážehových a vznětových motorů Hlavní rozdíl je v palivu. Zážehový motor potřebuje ke svému chodu benzín, naproti tomu vznětový motor naftu. Dále se od sebe liší především způsobem přípravy zapálené směsi. Vznětový motor nasává pouze čistý vzduch, který je více stlačován a pracuje vždy s přebytkem vzduchu. Palivo je vstřikováno do stlačeného vzduchu. Zápalná směs je vytvářena až ve spalovacím prostoru, vznětový motor tedy pracuje s tzv. vnitřní přípravou zápalné směsi. 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. Zážehové motory pracují s nižším kompresním tlakem.

Kontrolní otázky 1. Popiš pracovní cyklus vznětového motoru. 2. Jaké jsou hlavní části vznětového motoru? 3. Kde vzniká zápalná směs ?

Seznam obrázků Obr. 1: Ing. JAN, Z., Ing. ŽDÁNSKÝ, B., Automobily 3. Motory, Hlavní části čtyřdobého vznětového motoru, Nakladatelství Avid 6. vydání, Brno 2010, str. 29 , ISBN 978-80-87143-15-5 Obr. 2: Ing. JAN, Z., Ing. ŽDÁNSKÝ, B., Automobily 3. Motory, Příčný řež vznětovým čtyřdobým motorem VW 1. 9 D (Škoda Felicia 1. 9 D), Nakladatelství Avid 6. vydání, Brno 2010, str. 30, ISBN 978-80-87143-15-5 Obr. 3: Ing. JAN, Z., Ing. ŽDÁNSKÝ, B., Automobily 3. Motory, Indikátorový (pracovní) diagram čtyřdobého vznětového motoru, Nakladatelství Avid 6. vydání, Brno 2010, str. 31, ISBN 978-80-87143-15-5 Obr. 4: PILÁRIK, M., PABST, J., Automobily, Spalovací prostory vznětových motorů s přímým vstřikem paliva, Nakladatelství Informatorium 3. vydání Praha 1997, str.279, ISBN 80-86073-02-5 Obr. 5: PILÁRIK, M., PABST, J., Automobily, Spalovací prostory komůrkových spalovacích motorů, Nakladatelství Informatorium 3. vydání Praha 1997, str. 277, ISBN 80-86073-02-5

Seznam použité literatury [1] Ing. JAN, Z., Ing. ŽDÁNSKÝ, B., Automobily 3. Motory. Nakladatelství Avid 6. vydání, Brno 2010, ISBN 978-80-87143-15-5 [2] PILÁRIK, M., PABST, J., Automobily. Nakladatelství Informatorium 3. vydání Praha 1997, ISBN 80-86073-02-5