TEPELNÉ MOTORY II

TEPELNÉ MOTORYII.

16. března 2013 VY_32_INOVACE_170307_Tepelne_motory_II_DUM

Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Miroslava Víchová.Obchodní akademie a Střední odborná škola logistická, Opava, příspěvková organizace.

Materiál byl vytvořen v rámci projektu OP VK 1.5 – EU peníze středním školám,registrační číslo CZ.1.07/1.5.00/34.0809.

1. Zážehový motor

3. Proudový motor

2. Vznětový motor

4. Raketový motor

Zážehový motor čtyřdobý• je to pístový spalovací motor

• směs paliva (benzínu a vzduchu) je zapálena ve válci elektrickou jiskrou

Čtyři doby činnosti:

1. Sání• do válce se nasaje sacím ventilem hořlavá směs paliva a vzduchu

2. Komprese • sací ventil je uzavřený

• píst stoupá vzhůru a stlačuje směs

• zvětšuje se tlak až na hodnotu 1,07 MPa

• teplota vzroste na 380°C

Zážehový motor

dále

3. Expanze

• směs se zapálí elektrickou svíčkou a dojde k výbuchu

• expanze plynů tlačí píst dolů

4. Výfuk

• píst jde směrem nahoru a vytlačuje výfukové plyny

Pohyb pístu nahoru a dolů je převáděn pomocí kliky a ojnice na rotační pohyb hřídele.

Zážehový motor

dále

Obr.1

Zážehový motor

dále

Obr.2 Obr.3

Vlastnosti zážehového motoru

• má nižší kompresní tlak

• má největší točivý moment a výkon ve vyšších otáčkách

• mazací olej se nemíchá se spalovací směsí

• má nižší účinnost než vznětový motor (25 – 40 %)

• v moderních vozech se používá elektronického vstřikování paliva a kontroly motoru

• nejčastěji má čtyři válce a jeden z nich je vždy v pracovní fázi, takže se kliková hřídel trvale otáčí

Použití:• nejpoužívanější typ motoru

Zážehový motor

dále

Zážehový motor dvoudobý• pístový spalovací motor

Dvě doby činnosti:

1. Sání a komprese

2. Expanze a výfuk

Zážehový motor

dále

Obr.4

Obr.5

Vlastnosti dvoudobého zážehového motoru

• jednodušší konstrukce než u čtyřdobých motorů• při vyšších otáčkách má vyšší měrný výkon, ale nižší účinnost• do paliva je přidáván olej• olej je spalován současně s palivem

Použití:

• lehké benzínové motory malých výkonů (mopedy, skútry)• motocykly klasické• starší automobily (Trabant, Wartburg)• motorové pily, křovinořezy, sekačky na trávu

Pozn.: V současné době jsou dvoutaktní motory nahrazovány motory čtyřtaktními, protože již není problém vyrobit čtyřtaktní motor malých rozměrů.

Zážehový motor

dále

Zážehový motor

Zážehový motor na encyklopedii fyziky

Motor F1 hraje francouzskou hymnu

Start leteckého motoru

další kapitolazpět na obsah

• označován jako dieselový podle svého vynálezce Rudolfa Diesela

• pístový spalovací motor

• na rozdíl od zážehového motoru je palivo vstřikováno do válce odděleně od vzduchu

• palivem je nafta nebo stlačený plyn

• nemusí mít zápalnou svíčku, protože ke vznícení paliva dojde samovolně po stlačení

Čtyřdobý vznětový motor

Čtyři doby činnosti:

1. Sání• píst jde dolů a nasává se vzduch

Vznětový motor

dále

2. Stlačování• vzduch je stlačován, píst jde nahoru

• teplota vzduchu se zvýší na 550-880 °C a tlak vzduchu se zvýší na 3 - 4M Pa

3. Rozpínání• do stlačeného vzduchu se vstříkne palivo

• dojde k výbuchu a píst je tlačen dolů

4. Výfuk• píst jde nahoru a vytlačuje spálené plyny

Vznětový motor

dále

Obr.6

Vlastnosti:• účinnost motoru je 30-42 %

• vysoký výkon od nízkých otáček

• menší spotřeba paliva než u zážehových motorů

• při spalování nafty vzniká více zplodin než při spalování benzínu

Použití:

• dopravní stroje (plavidla, lokomotivy, auta)

• zemědělské stroje

• pohon elektrických generátorů

Pozn.: V dnešní době lze vyrobit vznětové motory menších rozměrů, proto se používají v malých autech.

Vznětový motor

dále

Vznětový motor

dále

Obr.7

Obr.8 Obr.9

Dvoudobý vznětový motor• pracovní cykly jsou zkráceny na dvě doby

• palivem je nafta nebo těžší ropné frakce

Použití:

• v lokomotivách a lodních motorech

Vznětový motor

dále

Obr.10

Obr.11

Vznětový motor

Dieselový motor z ponorky

Studený start dieselového motoru

Výbuch dieselového motoru

další kapitolazpět na obsah

• dochází k přeměně vnitřní energie plynu v mechanickou energii

• spalováním paliva vznikají plyny, které unikají tryskou do okolí

• síla vypuzující plyny je akce a síla působící na samotný motor je reakce, a ta uvádí (např. letadlo) do pohybu

Činnost:• vzduch je nasáván kompresorem a je vháněn pod tlakem (stlačen na 1/10

objemu) do spalovací komory

• do spalovací komory je vstřikováno palivo

• směs paliva a vzduchu je zapálena

• část vnitřní energie plynu je použita k pohonu plynové turbíny pohánějící kompresor

• výtokovou tryskou unikají zplodiny z motoru ven

Proudový motor

dále

Proudový motor

Start proudového motoru Boeing 747 s neobvyklým nákladem

Obr.12

další kapitolazpět na obsah

• funguje na principu akce a reakce stejně jako proudový motor

• palivo a okysličovadlo je uchováváno v oddělených nádržích

• není závislý na ovzduší (funguje i ve vesmíru)

• účinnost je až 50 %

Raketový motor na tuhá paliva• používá se u řízených a neřízených střel, pomocných raket

Raketový motor s kapalným palivem• jako palivo se používá hydrazín (N2H4), kerosin, kapalný vodík

• používá se jako hlavní motor vesmírných raket

Raketový motor

dále

Raketový motor

dále

Obr.13

Obr.14

Raketový motor

koneczpět na obsah

Start raketoplánu

Start rakety Saturn 5

Střela Trident vystřelená z ponorky

POUŽITÁ LITERATURA

ŠTOLL, Ivan. Fyzika pro netechnické obory SOŠ a SOU. Praha: Prometheus, 2003. ISBN 80-7196-223-6

CITACE ZDROJŮ

Obr. 1 JAHORAC. Soubor:Vznětový motor.svg: Wikimedia Commons [online]. 17 January 2013 [cit. 2013-03-16]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/60/Vzn%C4%9Btov%C3%BD_motor.svg Obr. 2 WAPCAPLET. File:Engine movingparts.jpg: Wikimedia Commons [online]. 10 April 2004 [cit. 2013-03-16]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/69/Engine_movingparts.jpg Obr. 3 ZEPHYRIS. Soubor:4StrokeEngine Ortho 3D Small.gif: Wikimedia Commons [online]. 15 July 2010 [cit. 2013-03-16]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/dc/4StrokeEngine_Ortho_3D_Small.gif Obr. 4 A. SCHIERWAGEN. Soubor:Two-Stroke Engine.gif: Wikimedia Commons [online]. 24 October 2004 [cit. 2013-03-16]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/33/Two-Stroke_Engine.gif Obr. 5 JUVAISS. Soubor:Arbeitsweise Zweitakt.gif: Wikimedia Commons [online]. 3 December 2012 [cit. 2013-03-16]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/52/Arbeitsweise_Zweitakt.gif

CITACE ZDROJŮ

Obr. 6 TOSAKA. File:Diesel Engine (4 cycle running).gif: Wikimedia Commons [online]. 30 March 2009 [cit. 2013-03-16]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/89/Diesel_Engine_%284_cycle_running%29.gif

Obr. 7 JAHORAC. Soubor:Vznětový motor.svg Skočit na: Navigace, Hledání: Wikimedia Commons [online]. 17 January 2013 [cit. 2013-03-16]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/60/Vzn%C4%9Btov%C3%BD_motor.svg

Obr. 8 FLOMINATOR. Soubor:Dieselmotor vs.jpg: Wikimedia Commons [online]. 16 July 2005 [cit. 2013-03-16]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a8/Dieselmotor_vs.jpg

Obr. 9 LUMBAR. File:Lumbar patent dieselengine.jpg: Wikimedia Commons [online]. 16 August 2005 [cit. 2013-03-16]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/dd/Lumbar_patent_dieselengine.jpg

Obr. 10 CHOWELLS (). File:Napier Deltic Engine.jpg: Wikimedia Commons [online]. 17 August 2006 [cit. 2013-03-16]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/2a/Napier_Deltic_Engine.jpg?uselang=cs

CITACE ZDROJŮ

Obr. 11 MATTHEW BLACK. File:55002 Deltic at the NRM.jpg: Wikimedia Commons [online]. 4 November 2007 [cit. 2013-03-16]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/26/55002_Deltic_at_the_NRM.jpg?uselang=cs

Obr. 12 EMOSCOPES. Soubor:Turbojet operation- centrifugal flow.png: Wikimedia Commons [online]. 14 December 2005 [cit. 2013-03-16]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/ce/Turbojet_operation-_centrifugal_flow.png

Obr. 13 NASA. Soubor:Space Shuttle Columbia launching.jpg: Wikimedia Commons [online]. 12 April 1981 [cit. 2013-03-16]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/41/Space_Shuttle_Columbia_launching.jpg

Obr. 14 DARKONE. File:USS Cape St. George missile.jpg: Wikimedia Commons [online]. 7 July 2006 [cit. 2013-03-16]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/67/USS_Cape_St._George_missile.jpg

Pro vytvoření DUM byl použit Microsoft PowerPoint 2010.

Děkuji za pozornost.

Miroslava Víchová