Motor je stroj ktor men urit druh energie

  • Slides: 39
Download presentation
Motor je stroj, ktorý mení určitý druh energie (tepelnej, elektrickej) na mechanickú energiu. Najbežnejšie

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. A

Rozdelenie motorov podľa zdroja energie Toto delenie je úplné, pretože existuje množstvo rôznych špeciálnych

Rozdelenie motorov podľa zdroja energie Toto delenie 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)

Spaľovací motor je stroj, ktorý spálením paliva premieňa chemickú energiu paliva na mechanickú prácu.

Spaľovací motor je stroj, ktorý spálením paliva premieňa chemickú energiu paliva na mechanickú prácu. K spaľovaniu paliva, alebo palivovej zmesi dochádza v motore (uzatvorený priestor), alebo mimo motora. V ďalších stránkach sú uvedené príklady spaľovacích motorov a ich využitie A

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

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

. Čiastočný rez vidlicovým motorom s rozvodom OHC

. Čiastočný rez vidlicovým motorom s rozvodom OHC

Hviezdicový 7 -valcový motor používaný napr. v malých lietadlách

Hviezdicový 7 -valcový motor používaný napr. v malých lietadlách

Prúdový motor používaný v lietadlách

Prúdový motor používaný v lietadlách

Základné rozdelenie Spaľovacie motory sa rozdeľujú podľa niekoľkých hľadísk. Jednotlivé hľadiská sú vzájomne nezávislé,

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)

Základné rozdelenie A Spaľovacie motory sa rozdeľujú podľa niekoľkých hľadísk. Jednotlivé hľadiská sú vzájomne

Základné rozdelenie A 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 delia 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)

Základné rozdelenie A Spaľovacie motory sa rozdeľujú podľa niekoľkých hľadísk. Jednotlivé hľadiská sú vzájomne

Základné rozdelenie A 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.

Ďalšie rozdelenia Existujú aj ďalšie podrobnejšie hľadiská. Nasledovný zoznam kritérií nie je úplný. Navyše

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 kvapalné palivá tuhé palivá rôznopalivové viacpalivové spaľujúce plyny (napríklad zemný plyn LPG) spaľujúce ropné produkty (benzín, nafta), alebo iné (alkohol) napríklad na práškové uhlie motor môže prejsť na spaľovanie iného paliva s úpravami, alebo bez úprav motora motor spaľuje 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) Ďalej sa budeme venovať len piestovým spaľovacím motorom A

SPAĽOVACIE MOTORY s vnútorným spaľovaním piestové Svoje pomenovanie dostali podľa konštrukcie, kde v pevnom

SPAĽOVACIE MOTORY s vnútorným spaľovaním piestové Svoje pomenovanie dostali podľa konštrukcie, kde v pevnom valci sa vratne (hore, dole), alebo krúživo pohybuje piest. Pohyb piestu sa potom mení pomocou konštrukcie (kľuková hriadeľ) na otáčavý pohyb a následne sa prenáša ďalšími konštrukčnými prvkami na kolesá Spaľovací motor spaľuje palivo vo valci

Spaľovanie (horenie) Horenie (spaľovanie) je prudká chemická reakcia, pri ktorej sa uvoľňuje teplo a

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 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 viažuci 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

VÝKON MOTORA A JEHO PLYNULÝ CHOD ZÁVISÍ OD POČTU VALCOV

VÝKON MOTORA A JEHO PLYNULÝ CHOD ZÁVISÍ OD POČTU VALCOV

SPAĽOVACIE MOTORY dvojtaktné a štvortaktné zážihové a vznetové Svoje pomenovanie dostali podľa konštrukcie, kde

SPAĽOVACIE MOTORY dvojtaktné a štvortaktné zážihové a vznetové Svoje pomenovanie dostali podľa konštrukcie, kde v pevnom valci sa vratne (hore, dole) pohybuje piest, prípadne piest krúži vo vnútri valca. Podľa toho, na koľko dôb (taktov) prebehne celý spaľovací cyklus, delíme motory na dvojtaktné (dvojdobé), alebo štvortaktné (štvordobé). Spaľovací motor spaľuje palivo vo valci. Podľa spôsobu zapálenia paliva delíme motory na zážihové a vznetové.

DVOJTAKTNÝ SPAĽOVACÍ MOTOR (zážihový)

DVOJTAKTNÝ SPAĽOVACÍ MOTOR (zážihový)

Konštrukcia

Konštrukcia

A Dvojtaktný spaľovací motor je motor pracujúci na dve doby (takty). POZOR ! Nakoľko

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: 50 (napr. na 5 l paliva 1 dcl oleja)

Pracovný cyklus dvojtaktného motora (zážihový benzínový motor) 1. nasávanie + kompresia Pri pohybe piesta

Pracovný cyklus dvojtaktného motora (zážihový benzínový motor) 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 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.

ŠTVORTAKTNÝ SPAĽOVACÍ MOTOR (zážihový)

ŠTVORTAKTNÝ SPAĽOVACÍ MOTOR (zážihový)

Konštrukcia

Konštrukcia

A Štvortaktný spaľovací motor je motor pracujúci na štyri doby (takty). POZOR ! Nutnou

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

Pracovný cyklus štvortaktného motora (zážihový benzínový motor) 1. nasávanie pri pohybe piesta nadol sa

Pracovný cyklus štvortaktného motora (zážihový benzínový 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)

DVOJTAKTNÝ SPAĽOVACÍ MOTOR (vznetový) Ojedinelá masívna konštrukcia Dnes sa využíva len v motoroch špeciálnych

DVOJTAKTNÝ SPAĽOVACÍ MOTOR (vznetový) Ojedinelá masívna konštrukcia Dnes sa využíva len v motoroch špeciálnych ťažných lokomotív a v ponorkách, prípadne námorných tankeroch. Svojou konštrukciou a spotrebou je veľmi neefektívny, ale dosahuje veľmi vysoký výkon.

ŠTVORTAKTNÝ SPAĽOVACÍ MOTOR (vznetový)

ŠTVORTAKTNÝ SPAĽOVACÍ MOTOR (vznetový)

A Štvortaktný spaľovací motor je motor pracujúci na štyri doby (takty). POZOR ! Nutnou

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

Pracovný cyklus štvortaktného motora (vznetový motor) 1. nasávanie pri pohybe piesta nadol sa nasáva

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 4 MPa). Tesne pred koncom zdvihu sa vstrekne palivo (pod tlakom až 200 MPa) 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)

WANKELOV ROTAČNÝ SPAĽOVACÍ MOTOR

WANKELOV ROTAČNÝ SPAĽOVACÍ MOTOR

Pracovný cyklus štvortaktného motora (rotačný wankelov motor)

Pracovný cyklus štvortaktného motora (rotačný wankelov motor)

Pracovný cyklus štvortaktného motora (rotačný wankelov motor) Wankelov motor nemá klasický valec a v

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 170 k. W (231 koní) pri objeme 2 x 650 cm 3 takže celkový objem motora je 1301 cm 3. Zaujímavé je, že tento motor má nula valcov)

Čo sa tam ešte odohráva § Pri každom zápale dosahuje teplota v spaľovacom priestore

Čo sa tam ešte odohráva § Pri každom zápale dosahuje teplota v spaľovacom priestore vo valci hodnotu až 2 500 o. C a pri každom ďalšom takte motora sa uvoľňuje ďalšie teplo. § Už pri voľnobežných otáčkach (1000 ot. /min) piest prekoná približne 16 krát svoj pracovný zdvih (DÚ – HÚ - DÚ) (dole – hore - dole)

A Účinnosť motora § Pomer využiteľného a dodávaného výkonu. Spaľovacie motory majú žiaľ účinnosť

A Účinnosť motora § Pomer využiteľného a dodávaného výkonu. Spaľovacie motory majú žiaľ účinnosť iba 25%. § Výkon motora sa udáva v jednotkách k (kôň = konská sila, HP = Horse Power), alebo k. W =kilowatt. § Konská sila - kilowat 1 k = 735. 8 W = 0. 7358 k. W 1 k. W = 1. 359 k

Tepelné straty § Ak by motor nebol chladený, teplota by stále rástla, až by

Tepelné straty § Ak by motor nebol chladený, teplota by stále rástla, až by došlo k jeho zničeniu. § Ideálna prevádzková teplota motora sa pohybuje od 85ºC – 120 o. C podľa typu motora. Táto tepelná energia je nevyužiteľná. Nazýva sa stratovou tepelnou energiou.

LOPATKOVÝ MOTOR (turbínový)

LOPATKOVÝ MOTOR (turbínový)

Pracovný cyklus lopatkového motora Príkladom lopatkového motoru je spaľovacia turbína. V spaľovacom priestore sa

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.

REAKTÍVNY MOTOR (prúdový a raketový) Reaktívny motor je motor, ktorý využíva reaktívny účinok látky

REAKTÍVNY MOTOR (prúdový a raketový) Reaktívny motor je motor, ktorý využíva reaktívny účinok látky vystupujúcej z motora na jeho pohyb v opačnom smere (Zákon akcie a reakcie). POZOR ! Prúdový motor na spaľovanie využíva atmosferický kyslík (zo vzduchu). Raketový motor na spaľovanie musí mať okysličovadlo v prídavných nádržiach.

Prúdový motor Prúdové motory sú typom spaľovacieho motora. Najznámejšie sú však letecké prúdové motory.

Prúdový motor Prúdové motory sú typom spaľovacieho motora. Najznámejšie sú však letecké prúdové motory. V tomto motore sa spaľuje zmes vzduchu a tekutého paliva – kerozínu. Prúd rýchlych výfukových plynov ženie motor dopredu. Hoci tento motor spotrebuje veľa paliva a je veľmi hlučný, má mimoriadne veľký výkon a je pomerne ľahký, vďaka čomu je vhodný pre nadzvukové lietadlá (vojenské stíhačky)

Raketový motor je druh reaktívneho motora, ktorého činnosť nezávisí od prostredia. Palivo aj oxidačnú

Raketový motor je druh reaktívneho motora, ktorého činnosť nezávisí od prostredia. Palivo aj oxidačnú látku čerpá zo zásobníka, preto funguje aj vo vákuu (kozmický priestor). Spaľovaním paliva vznikajú spaliny, ktoré pri vysokej rýchlosti opúšťajú výtokovú dýzu motora. Účinok vytekajúcich spalín sa nazýva ťah raketového motora a je úmerný súčinu hmotnosti spalín a ich výtokovej rýchlosti.