Tepelná rozťažnosť plynov sa dnes využíva v mnohých zariadeniach. Ide o prúdové motory a dieselové motory a karburátory … Tepelná jednotka môže byť dvoch typov:
- motor s vonkajším spaľovaním;
- ICE (spaľovací motor).
Pozrime sa na zariadenie druhého typu podrobne.
Všeobecné charakteristiky
Väčšina áut je dnes vybavená takými zariadeniami, kde princípom spaľovacieho motora je uvoľňovať teplo a premieňať ho na mechanickú prácu. Tento proces sa vykonáva vo valcoch.
Najekonomickejšie možnosti sú piestové a kombinované motory. Dajú sa používať dlhú dobu a majú relatívne malé rozmery a hmotnosť. Ich nevýhodou je však pohyb piestu, ku ktorému dochádza vratným spôsobom za účasti kľukového mechanizmu, čo na jednej strane sťažuje prácu a na druhej strane je obmedzovačom pri zvyšovaní rýchlosť. Ten je najvýraznejší pri veľkých rozmeroch motora.
Vznik, vývoj a vo všeobecnosti prevádzka spaľovacieho motora je samozrejme založená na efekte tepelnej rozťažnosti, pričomv ktorom zohriate plyny vykonávajú užitočnú prácu. V dôsledku spaľovania tlak vo valci prudko vyskočí a piest sa pohybuje. Ide o princíp silového pôsobenia, pri ktorom dochádza k tepelnej rozťažnosti, čo sa využíva v spaľovacích motoroch a iných technológiách.
Na kontinuálnu produkciu využiteľnej mechanickej energie je potrebné do spaľovacieho priestoru dopĺňať zmes vzduchu a paliva, vďaka čomu piest poháňa kľukový hriadeľ a ten poháňa kolesá.
Väčšina dnešných áut je štvortaktná a energia v nich sa takmer úplne premieňa na užitočnú energiu.
Trošku histórie
Prvý mechanizmus tohto typu vytvoril v roku 1860 francúzsky inžinier a o dva roky neskôr jeho krajan navrhol použitie štvortaktného cyklu, kde prevádzka spaľovacieho motora zahŕňala procesy nasávania, kompresia, spaľovanie a expanzia, ako aj výfuk.
V roku 1878 vynašiel nemecký fyzik prvý štvortaktný motor s účinnosťou až 22 %, čím výrazne prevýšil výkon všetkých predchodcov.
Takýto motor sa začal rozširovať v rôznych sférach života. Dnes sa používa v automobiloch, poľnohospodárskych strojoch, lodiach, dieselových lokomotívach, lietadlách, elektrárňach atď.
Pre a proti
Úspech je spôsobený najmä praktickými vlastnosťamihospodárnosť, kompaktnosť a dobrá prispôsobivosť. Okrem toho je motor schopný naštartovať v najbežnejších podmienkach, po ktorých rýchlo zrýchli a dosiahne plné zaťaženie. Pre vozidlá je dôležitá charakteristika ako významný brzdný moment.
ICE (motor) je schopný bežať na rôzne druhy paliva, od benzínu po vykurovací olej.
Tieto motory však majú aj množstvo nevýhod, medzi ktoré patrí obmedzený výkon, vysoká hlučnosť, veľmi časté otáčanie kľukového hriadeľa pri štartovaní, nemožnosť pripojenia k hnacím kolesám, toxicita, vratné pohyby piestov.
Prípad
Karoséria je klasickej konštrukcie, pozostávajúca z bloku valcov, ich hlavy a v prípade delenej spodnej časti kľukovej skrine a základného rámu s krytmi. K dispozícii je tiež monoblokový dizajn. Takáto rôznorodosť samozrejme znamená odlišný prístup k opravám.
Prvky krytu motora sú základňou, kde sú pripevnené časti rozvodového a kľukového mechanizmu, chladiacich systémov, napájacieho zdroja, mazania atď.
Klasifikácia
Najpoužívanejší spaľovací motor (ICE), v ktorom proces prebieha v samotných valcoch. Motory však možno klasifikovať podľa rôznych iných kritérií.
Podľa pracovného cyklu sú:
- dvojtakt;
- štvortakt.
Podľa spôsobu tvorby zmesi v spaľovacom motore je motor:
- s externýmformovanie (plyn a karburátor);
- motor s vnútornou tvorbou zmesi (diesel).
Podľa spôsobu chladenia:
- s tekutinou;
- so vzduchom.
Podľa valcov:
- jednovalcový;
- dvojvalec;
- viacvalec.
Podľa ich polohy:
- riadok (zvislý alebo šikmý);
- V tvare V.
Naplnením valca vzduchom:
- prirodzene nasávané;
- prebíjané.
Podľa frekvencie otáčok spaľovacieho motora (motora) nastáva:
- slow-moving;
- zvýšená frekvencia;
- rýchlo sa pohybuje.
Podľa použitého paliva:
- viacpalivové;
- gas;
- diesel;
- benzín.
Podľa kompresného pomeru:
- high;
- nízke.
Na účel:
- autotraktor;
- aviation;
- stacionárne;
- ship a tak ďalej.
Sila
Sila automobilových jednotiek sa zvyčajne počíta v konských silách. Tento výraz zaviedol koncom osemnásteho storočia anglický vynálezca, ktorý sledoval kone ťahajúce koše uhlia z baní. Meraním hmotnosti nákladu a výšky, do ktorej je zdvihnutý, D. Watt vypočítal, koľko uhlia dokáže kôň vytiahnuť za minútu z určitej hĺbky. Následne bola táto jednotka nazvaná známym pojmom „konská sila“. Po roku 1960 došloprijatá Medzinárodná sústava jednotiek (SI), h.p. sa stala pomocnou jednotkou, ktorá sa rovná 736 W.
