Tepelné motory Martin KrajčoviČ 3.D

Prezentace na téma: "Tepelné motory Martin KrajčoviČ 3.D"— Transkript prezentace:

1 Tepelné motory Martin KrajčoviČ 3.D

2 OBSAH Všeobecnéné informácie o zážihových motoroch
2-taktný zážihový motor 4-taktný zážihový motor Wankelov motor Videá Prúdový motor Raketový motor Všeobecné informácie o motoroch Vznetové motory Parný motor

3 Všeobecné informácie o zážihových motoroch

4 Všeobecné informácie o zážihových motoroch
je spaľovací motor, v ktorom je zmes paliva a vzduchu vo valci zapálená elektrickou iskrou, ktorú obvykle vytvorí zapalovacia sviečka. Pracujú s nižším kompresným tlakom, najvyšší točivý moment a výkon leží vo vyšších otáčkach, ich chod je tichý a pravidelný.

5 Všeobecné informácie o zážihových motoroch
Pre správnu funkciu zážihových spaľovacích motorov je dôležitá odolnosť paliva proti samovznieteniu, kterú udává oktánové číslo. Oproti vznetovému motoru má však nižšiu účinnost.

6 2-taktný zážihový motor

7 2-taktný zážihový motor
Piestový spaľovací motor, ktorého pracovný cyklus prebehne za jednu otáčku kľukového hriadeľa. Na rozdiel od štvordobého spaľovacieho motoru zaobstarávajú prívod zápalnej zmesi namiesto ventilov piest a kanály

8 1. Nasávanie a kompresia Piest sa pohybuje od dolnej úvrati smerom k hornej úvrati. V kľukovej skrini vzniká podtlak a tým sa vtiahne do kľukovej skrine zápalná zmes. Počas pohybu piestu hore sa uzatvára výfukový a prepúšťací kanál. Zmes v priestore nad piestom (bola pripravená skôr počas druhej fázy) sa stláča, nastáva kompresia , pod piestom prebieha dôsledkom podtlaku nasávania.

9 2. Expanzia a výfuk Tesne pred hornou úvraťou preskočí iskra, nastáva zapálenie a expanzia. Expanziou je piest tlačený z hornej úvrate do úvrate dolnej. Spodná hrana piestu uzatvára nasávací kanál. Zmes v kľukovej skrini sa pohybom piestu stláča. Pri ďalšom pohybe piestu otvára pravá horná hrana piestu výfukový kanál a vzápätí na to otvára horná hrana piestu aj prepúšťací kanál a stlačená zmes začne vytlačovat zvyšky splodín a dostáva sa do priestoru nad piest.

10 Video Play

11 Typické použitie dvojdobého zážihového motora
jednostopové motorové vozidlá (napr. mopedy, skútre, klasické motocykle) malé automobily (napr. vozidlá značky TRABANT či WARTBURG) motorové píly kosačky na trávu a ďalšie ručné mechanizmy

12

13 4-taktný zážihový motor

14 4-taktný zážihový motor
je piestový motor pracující na štyroch pohyboch piestu. Prvý štvordobý spaľovací motor, ktorý využíval benzín, zostrojil v roku 1876 nemecký inžinier Nicolaus Otto.

15 1. Nasávanie piest sa pohybuje smerom k dolnej úvrati (DÚ), cez nasávací ventil je nasávaná pohonná zmes.

16 2. Kompresia piest sa pohybuje smerom k hornej úvrati (HÚ). Obidva ventily sú uzatvorené. Nasatá zmes zmenšuje svoj objem, zvyšuje tlak a teplotu. Tesne pred hornou úvraťou je zmes zapálená elektrickou iskrou

17 3. Expanzia Oba ventily sú uzavreté. Zmes paliva a vzduchu zapálená elektrickou iskrou zhorí. V pracovnom priestore valca sa prudko zvýši teplota aj tlak vzniknutých plynov. Tie expandujú a počas pohybu piestu smerom nadol konajú prácu.

18 4. Výfuk Piest sa pohybuje smerom k hornej úvrati. Výfukový ventil je otvorený. Spaliny z pracovného priestoru valca sú vytlačené do výfukového potrubia.

19 4-taktný zážihový motor
1.Nasávanie 2.Kompresia 3.Expanzia 4.Výfuk

20 Video Play

21 Prúdový motor

22 Prúdový motor Prúdový motor je typ motoru, ktorý sa používá v letectve. Pracuje na princípe Newtonovho zákona o akci a reakci – spaliny vychádzajúce z motoru pôsobia silou opačným smerom na motor, ktorý tým ženie vpred.

23 Prúdový motor V prednej časti motora sa nachádza vstupné ústrojenstvo, ktorým do neho vstupuje vzduch, ten je ďalej nasávaný kompresorom, ktorý stláča vzduch; ten sa tým zahrieva a následne putuje do spaľovacej komory. Tu sa do vzduchu vstrekuje palivo. Zapálením zmesi sa uvoľní teplená energia a horúce plyny, vychádzajúce zo spaľovacej komory, roztáčajú turbínu v zadnej časti motora, ktorá cez hriadeľ vedúci pozdĺžnou osou motora poháňa kompresor. Za turbínou, vo výstupnej tryske, je vysoký tlak a tepelná energia sa mení na kinetickú, tým vzniká ťah motora.

24

25 Prúdový motor - história
Prvý prúdový motor sa objavil v 30. rokoch, kedy na ňom pracovali dvaja rôzny konštruktéri - Frank Whittl v Británii a Hans von Ohain v Nemecku. Whittle svoj motor patentoval už roku 1930, ale k jeho skúškam došlo až roku 1941, keď bol namontovaný do trupu lietadla Gloster E.28/39 a 15. mája 1941 prvýkrát vzlietol na základni RAF Cranwell. Operačne bol nasadený až v roku 1944 na lietadle Gloster Meteor. V Nemecku bol vývoj rýchlejší a prvé lietadlo (Heinkel He 178) vzlietlo už roku 1939, ťah motora Heš 3 bol 4,4 kN

26 Raketový motor

27 Raketový motor Raketový motor je typ tepelného motora, ktorý pracuje na princípe akcie a reakcie. Na rozdiel od väčšiny ostatných reaktívnych motorov nie je závislý na atmosférickom kyslíku, a tak je schopný pohybovať sa mimo atmosféru. Môže byť poháňaný tuhými a kvapalnými palivami.

28 Raketový motor – tuhé paliva
Motor poháňaný tuhými palivami je jednoduchší. Je tvorený spaľovacou komorou a hnacou tryskou. Skoro celá spaľovacia komora je naplnená palivom alebo zmesou paliva a oxidačným činidlom, ktoré postupne vyhorieva. Tento typ je veľmi spoľahlivý, pretože nemá žiadne pohyblivé časti.

29 Motor na tuhé paliva

30 Raketový motor – tekuté palivá
Druh raketového motora, ktorý používa na pohon palivo a oxidačné činidlo v kvapalnom skupenstve. Tento typ motorov je často využívaný, pretože palivo v kvapalnom skupenstve poskytuje relatívne vyšší špecifický impulz.

31 Motor na kvapalné palivá

32 Video Play

33 Všeobecné informácie o motoroch

34 Všeobecné informácie o motoroch
Motory sú hnacie stroje, ktoré premieňajú určitý druh vstupnej energie na mechanickú energiu. Poháňaný stroj môžeme poháňať buď priamo alebo prostredníctvom prevodu.

35 Všeobecné informácie o motoroch – delenie motorov
Motory môžeme deliť podľa konstrukčných znakov na : piestové (motory spaľovacie vznetové a zážihové, parné motory…) rotačné (parné a vodné turbíny, väčšina elektromotorov) reaktívne (prúdové a raketové motory)

36 Všeobecné informácie o motoroch – delenie motorov
Podľa druhu privádzania energie sa motory delia na: - tepelné - hydraulické - elektrické

37 Všeobecné informácie o motoroch – tepelné motory
Tepelné motory získávajú mechanickú energiu zmenou tepelnej energie pracovnej látky. Pracovnou látkou môže byť buď para alebo plyn. Podľa toho sa preto delia na parné motory a motory spaľovacie.

38 Parné motory

39 Parný stroj Parný stroj je jedným z vynálezov, ktorý významne ovplyvnil vývoj priemyslu a civilizácie. Devätnáste storočie je nazývané storočím pary, ale prvé parné stroje sa objavili už v storočí osemnástom.

40 Prvý parný stroj Prvý priemyselne využiteľný parný stroj postavil anglický vynálezca Thomas Newcomen ( ) roku 1712. Práce na  jeho konštrukcii trvali desať rokov. Tento stroj bol určený na vysávánie vody zo zatopených uhoľných baní v strednom Anglicku.

41 Prvý parný stroj Para z kotla vstúpila do valca a vytlačila piest hore. Prívod pary sa potom uzavrel a do valca vstrekovaná studená voda spôsobila kondenzáciu pary. Vytvoril sa tak podtlak a atmosferický tlak stlačil piest naspäť nadol. Pohyb piestu sa pomocou ojnice prenášal na váhadlo, ktoré svojimi kyvmi rozpohybovalo čerpadlo. Vzduch a zrazená voda sa z valca odvádzala trubicou.

42

43 Video Play

44 Vznetový motor

45 Vznetový motor Princíp vznetového motora je jednoduchý: Do stlačeného horúceho vzduchu sa vstrekne horľavá zmes, ktorá sa okamžite zapáli. Potom nasleduje vypustenie splodín a nasatie nového vzduchu, ktorý sa opäť stlačí. Vznetový motor teda nemá karburátor a zapaľovacie sviečky.

46 Vznetový motor Motor skonštruoval roku 1897 Nemec Rudolf Diesel ( ), nechal si ho patentovať a zakrátko zbohatol. Ako palivo skúšal lacné zdroje ako olej na svietenie alebo uhoľný prach. Každá horľavá látka sa vznietila pri takom tlaku a teplote. Nakoniec najlepšie výsledky zaznamenala nafta a tak sa s malými variáciami používa až dodnes.  

47 Účinnosť motoru Obrovská prednosť dieslových motorov je v ich účinnosti. Ottov motor prevedie výhrevnú energiu benzínu na mechanickú prácu len asi z 13%. Dieselov motor už na svojom začiatku 16% a dnes dokonca až 40%. Pre samotného Diesela bol tento výsledok sklamaním, pretože očakával účinnosť okolo 75%. Jeho motor bol však aj tak mimoriadne konkurencieschopný.

48 Video Play

49 Wankelov motor

50 Motor s krúživým piestom (Wankelov motor)
Všetky štyri doby, ako ich poznáme z klasického motoru, prebiehajú za jednu otáčku krúživého piestu, ktorý má tvar trojbokého sférického hranola (prierez približne sférického trojuholníka).

51 Wankelov motor Piest je neustále pritláčaný svojimi bokmi k stenám skrine. Motor musí mať chladič oleja. Ventily odpadajú. Ostatné časti, ako napríklad karburátor, sú zhodné s bežnými zážihovými motormi. Motor nemá časti vykonávajúce vratný pohyb, preto pracuje kľudne, nehlučne a efektívne.

52 Video Play

53 Videá Parný stroj 2 - taktný zážihový motor 4 - taktný zážihový motor
Vznetový motor Wankelov motor Štart rakety 3D model motoru

54 Ďakujem za pozornosť