Motor je stroj, ktorý mení určitý druh energie (tepelnej, elektrickej)

Prezentace na téma: "Motor je stroj, ktorý mení určitý druh energie (tepelnej, elektrickej)"— Transkript prezentace:

1 Motor je stroj, ktorý mení určitý druh energie (tepelnej, elektrickej)
A Motor Motor je stroj, ktorý mení určitý druh energie (tepelnej, elektrickej) na mechanickú energiu. Najbežnejšie druhy motorov vytvárajú rotačný (otáčavý) pohyb, ale existujú aj motory lineárne, alebo oscilačné. Motory sú zvyčajne súčasťou a pohonnou jednotkou komplexnejších strojov.

2 Podľa zdroja energie Toto delenie nie je úplné, pretože existuje množstvo rôznych špeciálnych poddruhov. tepelný motor (spaľovací motor) Parný stroj Stirlingov motor spaľovací motor s vnútorným spaľovaním Plynová turbína elektromotor Sériový motor Derivačný motor Kompaudný motor Asynchrónny motor Synchrónny motor vodný motor (kvapalinový motor, hydraulický motor) Hydrostatický motor Hydrodynamický motor pneumatický motor (motor na stlačený vzduch)

3 A Spaľovací motor Spaľovací motor je stroj, ktorý spálením
paliva premieňa chemickú energiu paliva na mechanickú prácu. K spaľovaniu paliva, alebo palivovej zmesi môže dochádzať v motore (uzatvorený priestor), alebo mimo motora.

4 Moderný spaľovací motor (vidlicový) bežne užívaný v osobných automobiloch.

5 . Čiastočný rez vidlicovým motorom s rozvodom OHC

6 Hviezdicový 7-valcový motor používaný napr. v malých lietadlách

7 Prúdový motor používaný v lietadlách

8 Podľa spaľovacieho priestoru
Základné rozdelenie Spaľovacie motory sa rozdeľujú podľa niekoľkých hľadísk. Jednotlivé hľadiská sú vzájomne nezávislé, preto sa nedá vytvoriť jednoduchá stromová štruktúra. Podľa spaľovacieho priestoru (t.j. kde dochádza k spaľovaniu paliva) 1. motory s vnútorným spaľovaním (väčšina súčasných spaľovacích motorov) 2. motory s vonkajším spaľovaním - energia do pracovného priestoru dostáva prívodom pracovných plynov (napríklad plynová turbína) - prestupom tepla prostredníctvom ohrievača pracovnej látky (napríklad Stirlingov motor)

9 Podľa základného pracovného princípu
Základné rozdelenie Spaľovacie motory sa rozdeľujú podľa niekoľkých hľadísk. Jednotlivé hľadiská sú vzájomne nezávislé, preto sa nedá vytvoriť jednoduchá stromová štruktúra. Podľa základného pracovného princípu (t.j. podľa spôsobu zapálenia a spaľovania) 1. piestové spaľovacie motory Piestové spaľovacie motory sa podľa spôsobu zapálenia paliva na zážihové (vyvolané iskrou od zapaľovacej sviečky) a vznetové (vyvolané ohrevom stlačenej palivovej zmesi nad jej zápalnú teplotu) Piest sa môže pohybovať priamočiaro vratne (väčšina súčasných spaľovacích motorov), alebo krúživým pohybom (Wankelov motor) 2. lopatkové motory (turbíny) 3. reaktívne motory (prúdové, alebo raketové)

10 Podľa pracovného cyklu
Základné rozdelenie Spaľovacie motory sa rozdeľujú podľa niekoľkých hľadísk. Jednotlivé hľadiská sú vzájomne nezávislé, preto sa nedá vytvoriť jednoduchá stromová štruktúra. Podľa pracovného cyklu (t.j. podľa samotnej činnosti motora) 1. motory s nepretržitým pracovným cyklom spaľovacia turbína 2. motory s prerušovaným pracovným cyklom spaľovací motor dvojtaktný spaľovací motor štvortaktný V bežnej praxi sa dnes pod spaľovacím motorom rozumie spaľovací motor s vnútorným spaľovaním.

11 Podľa druhu spaľovaného paliva Podľa miesta prípravy zmesi
Ďalšie rozdelenia Existujú aj ďalšie podrobnejšie hľadiská. Nasledovný zoznam kritérií nie je úplný. Navyše jednotlivé kategórie spaľovacích motorov, napríklad turbíny, majú špecifické vlastné kategórie. Podľa druhu spaľovaného paliva plynové palivá spaľujúce plyny (napríklad zemný plyn LPG) kvapalné palivá spaľujúce ropné produkty (benzín, nafta), alebo iné (alkohol) tuhé palivá napríklad na práškové uhlie rôznopalivové ktoré môžu prejsť na spaľovanie iného paliva s úpravami, alebo bez úprav motora viacpalivové, ktoré spaľujú súčasne viac druhov paliva Podľa miesta prípravy zmesi s tvorbou zmesi mimo pracovného priestoru (v karburátore) s tvorbou zmesi v pracovnom priestore (vo valci vznetových motorov)

12 s vnútorným spaľovaním
SPAĽOVACIE MOTORY s vnútorným spaľovaním piestové Svoje pomenovanie dostali podľa konštrukcie, kde v pevnom valci sa vratne, alebo krúživo pohybuje piest Pohyb piestu sa potom mení pomocou konštrukcie (kľuková hriadeľ) na otáčavý pohyb a následne na ...

13 Spaľovanie (horenie) Horenie (spaľovanie) je prudká chemická reakcia, pri ktorej sa uvoľňuje teplo a svetlo. Vzniká a prebieha za určitých podmienok. Pre priebeh horenia je potrebná prítomnosť horľaviny a oxidačného prostriedku v zápalnom pomere a prítomnosti zdroja iniciácie. Horľavina a oxidačný prostriedok spolu tvoria horľavý súbor. V technických aplikáciách sa používajú aj pojmy: horľavina = palivo horľavý súbor = palivová zmes (prípadne čerstvá zmes), oxidačný prostriedok = v kontexte horenia označuje látku podporujúcu horenie (je to najčastejšie vzdušný kyslík, ale môže to byť aj kyslík viažúci sa na fluórové a chlórové zlúčeniny, ktoré pri istej teplote začnú uvoľňovať kyslík, alebo kyslík z vody, napr. horčík horí vo vode a iné). Pri horení látok vzniká plameň (stĺpec horiacich, väčšinou plynných látok) Na horenie musia byť splnené nasledujúce podmienky: prítomnosť horľavej látky dosiahnutie zápalnej teploty prítomnosť vzdušného kyslíka, alebo iného okysličovadla

14 VÝKON MOTORA A JEHO PLYNULÝ CHOD ZÁVISÍ OD POČTU VALCOV

15 DVOJTAKTNÝ SPAĽOVACÍ MOTOR

16 A Dvojtaktný spaľovací motor je motor pracujúci na dve doby (takty).
POZOR ! Nakoľko sa palivo dostáva aj pod piest (tým sa točivé časti nemôžu samostatne premazávať olejom), je potrebné do paliva primiešavať olej v pomere 1:30 až 1:50 (napr. na 5l paliva 1 dcl oleja)

17 A Pracovný cyklus dvojtaktného motora 1. nasávanie / kompresia
Pri pohybe piesta nahor od okamihu uzavretia kanálov v priestore nad piestom sa tento priestor zmenšuje a dochádza k stláčaniu pracovnej zmesi. Naopak priestor pod piestom sa zväčšuje, čo vyvoláva podtlak a nasávanie pracovnej náplne pre nasledujúci cyklus do priestoru kľukovej skrine. Tesne pred koncom zdvihu dôjde k zapáleniu zmesi nad piestom. 2. spaľovanie / výfuk / vyplachovanie Stlačená zmes horením expanduje a tlačí piest nadol, V priebehu pohybu piestu nadol sa otvorí výfukový kanál a spaliny začnú opúšťať priestor nad piestom čo vyvolá pokles tlaku. S malým oneskorením sa otvorí prepúšťací kanál, ktorým prúdi predkomprimovaná zmes z priestoru kľukovej skrine do priestoru nad piestom a zároveň pomáha vytlačiť spaliny (vyplachovanie). Táto doba trvá aj pri pohybe piesta smerom nahor, až kým sa neuzatvoria kanály nad piestom.

18

19 ŠTVORTAKTNÝ SPAĽOVACÍ MOTOR (zážihový)

20 Štvortaktný spaľovací motor
je motor pracujúci na štyri doby (takty). POZOR ! Nutnou súčasťou zážihového (benzínového) motora je karburátor a elektrická sviečka

21 Pracovný cyklus štvortaktného motora (zážihový motor)
1. nasávanie pri pohybe piesta nadol sa plní valec cez nasávací kanál popri otvorenom ventile (alebo viac ventilov) zmesou vzduchu a paliva (pre motory s priamym vstrekom paliva - GDI (Gasoline Direct Injection) sa nasáva čistý vzduch). 2. kompresia (stláčanie) valec pri pohybe nahor stláča pracovnú náplň. (Pri GDI sa v tomto takte vstrekne palivo). Tesne pred koncom zdvihu preskočí iskra a zapáli pracovnú náplň 3. spaľovanie a expanzia stlačená zmes paliva a vzduchu horením expanduje a tlačí piest nadol 4. výfuk spaliny sú vytláčané piestom z valca do výfukového potrubia cez výfukový kanál (ventily)

22 ŠTVORTAKTNÝ SPAĽOVACÍ MOTOR (vznetový)

23 Štvortaktný spaľovací motor
je motor pracujúci na štyri doby (takty). POZOR ! Nutnou súčasťou vznetového (naftového) motora je žhavič, palivové čerpadlo a vstrekovač

24 Pracovný cyklus štvortaktného motora (vznetový motor)
1. nasávanie pri pohybe piesta nadol sa nasáva čistý vzduch. 2. kompresia (stláčanie) valec pri pohybe nahor stláča vzduch. Zmenšovaním objemu (stláčaním) sa stláčaný vzduch zohrieva na vysokú (tzv.zápalnú ) teplotu (cca 900°C pri tlaku až 4MPa). Tesne pred koncom zdvihu sa vstrekne palivo (pod tlakom až 200MPa) 3. spaľovanie a expanzia vstreknuté palivo sa od horúceho stlačeného vzduchu vznieti a horením expanduje a tlačí piest nadol 4. výfuk spaliny sú vytláčané piestom z valca do výfukového potrubia cez výfukový kanál (ventily)

25 WANKELOV ROTAČNÝ SPAĽOVACÍ MOTOR

26 Pracovný cyklus štvortaktného motora (rotačný wankelov motor)

27 Pracovný cyklus štvortaktného motora (rotačný wankelov motor)
Wankelov motor nemá klasický valec a v ňom vratne sa pohybujúci piest. Po konštrukčnej stránke je to rotačný spaľovací agregát s krúživým pohybom piestu, ktorý tlak pri expanzii prenáša na rotujúci pohyb piestu (klasický spaľovací motor prenáša tlak expandujúcej zápalnej zmesi na vratný pohyb piestu). Jeho štyri doby (takty) sa odohrávajú v priestore medzi vnútrom oválne tvarovaného základu a trojvrcholovým rotorom-piestom. V súčasnosti tento motor využíva len japonská automobilka Mazda, ktorá zavedením keramických tesnení priviedla tento motor k športovej dokonalosti (typ Mazda RX-8. Jeho dvojrotorový Wankelov motor Renesis dosahuje výkon 170kW (231koní) pri objeme 2x 650cm3 takže celkový objem motora je 1301cm3. Zaujímavé je, že tento motor má nula valcov)

28 LOPATKOVÝ MOTOR (turbínový)

29 Pracovný cyklus lopatkového motora
Príkladom lopatkového motoru je spaľovacia turbína. V spaľovacom priestore sa spaľuje vysokohorľavá zmes. Je to motor s priamym pôsobením rozpínajúcich sa plynov na lopatky obežného kolesa, ktoré roztáča. Kombinácia obidvoch spôsobov (piestový a lopatkový motor) sa dnes označuje ako „TURBO“. Za piestovým motorom býva zaradená turbína, roztáčaná jeho výfukovými plynmi. Turbína poháňa plniace dúchadlo, ktoré dodáva motoru vzduch so zvýšeným tlakom, čo zvyšuje jeho účinnosť.