KATEDRA VOZIDEL A MOTOR
Rozd lení PSM
#1/14
Karel Páv
2/6
Princip a rozd lení tepelných motor Transformace tepelné energie na mechanickou Chemická energie v palivu
Tepelná energie
Okysli ovadlo (vzduch)
Mechanická práce
Ztráty
T
(Nutný odvod tepla pro uzav ení ob hu) Q - Dobrá tepelná ú innost je podmín na vyššími teplotami ob hu - Carnot v ob h slouží jako m ítko dosažitelnosti max. tepelné ú innosti
Rozd lení spalovacích motor podle zp sobu p ívodu a odvodu tepla:
Tokolí
Qodv
S ob hem uzav eným - p ívod a odvod tepla z ob hu realizován na vým níku, tedy s vn jším spalováním (parní stroj, Stirling v motor) S ob hem otev eným - p ívod erstvé pracovní látky a odvod látky ven ze systému, mohou být s vn jším spalováním (parní turbína) i s vnit ním spalováním (pístový spalovací motor, spalovací turbína)
S
Rozd lení spalovacích motor Podle p sobení pracovní látky: Objemové (pístové) - p ímé p sobení tlaku na pohyblivou ást motoru - píst (pístový spalovací motor, Wankel v motor) Lopatkové - zm na hybnosti proudu vyvolává sílu p sobící na otá ivé lopatky rotoru (turbina) Proudové - zm na hybnosti proudu vyvolává sílu na rám stroje (proudové, raketové motory) Podle místní a asové prom nlivosti d
:
Nestacionární d je - periodicky opakující se d je, díly jsou st ídav vystavovány vysokým a nízkým teplotám (pístový spalovací motor) Stacionární d je - ustálené d je, díly dosahují vyšších teplot (turbína)
3/6
4/6
Základní rozd lení PSM Podle druhu paliva
Benzínové Naftové
Podle zp sobu tvo ení sm si
Plynové
S vn jší tvorbou sm si S vnit ní tvorbou sm si
Kombinované Podle zp sobu vým ny nápln válce
Dvoudobé
Podle zp sobu zapálení sm si
ty dobé Podle zp sobu pln ní válc
Zážehové Vzn tové
Nep epl ované (atmosférické) epl ované Podle klikového mechanismu
Podle ú elu použití motoru
ižákové Bez k ižáku
Pr myslové Dopravní (vozidlové, dráhové, lodní, letadlové, speciální)
Podle zp sobu chlazení
Chlazení kapalinou
Podle pohybu pístu
Chlazení vzduchem
Zdvihové Rota ní (krouživé)
Podle po tu pracovních ploch jednoho pístu
Jedno inné Dvou inné
Podle rychlob žnosti
Pomalob žné (volnob žné) (cs < 7,5 m/s) St edn rychlob žné Rychlob žné (cs > 10 m/s)
+ podle celá ada dalších konstruk ních provedení: uspo ádání válc , typ rozvodu, po et klikových h ídelí atd.
Výhody a nevýhody PSM Výhody: Relativn vysoká ú innost (0,22÷0,5) Otev ený ob h nevyžaduje výkonné vým níky tepla Konstruk
ešitelné teplotní a mechanické zatížení díl
Kompaktní konstrukce Zvládnutelné ut sn ní vysokých spalovacích tlak ve válci (až 20 MPa) Možnost kombinace s turbodmychadlem, innou turbínou nebo elektromotorem Nenáro ná obsluha Relativn velký ak ní rádius im ená cena Nevýhody: Mechanicky komplikovaná transformace posuvného pohybu na rota ní (klikový mechanizmus se setrva nými ú inky) Nestacionární zatížení od spalovacího tlaku (vibrace, hluk) Plynné a ásticové emise ve výfukových plynech Nutnost spoušt ní cizím zdrojem Nevýhodná charakteristika to ivého momentu (nutnost p evodovky)
5/6
6/6
Historie PSM 1860: Lenoir v motor • • • • • • • •
1867: Ott v • • • • • • •
p
Konstrukce vycházela z parního stroje Dvuo inný píst Dvoudobý pracovní cyklus Zážeh elektrickou jiskrou s dlouhou dobou jisk ení Motor pracoval bez stla ení sm si Max. spalovací tlak 5bar Výkon 2,2 kW Spot eba svítiplynu 4 m3/kWh
patm V
Langen v atmosférický plynový motor
P i nuceném pohybu pístu nahoru nasávaní sm si (1/10 zdvihu) Zapálení sm si ho ícím otev eným plamenem P i ho ení a expanzi pístová ty odpojena p es volnob žku P i pohybu pístu dol konání práce (díky váze pístu a podtlaku) Motor pracoval bez stla ení sm si p Výkon 2,2 kW Spot eba svítiplynu 2 m3/kWh
1876: Ott v ty dobý zážehový plynový motor • P ed zapálením došlo ke stla ení sm si na 2 bar • Max. spalovací tlak 10 bar • Výkon 3 kW p i otá kách 180 min-1
patm V
1897: Diesel v ty dobý vzn tový motor • • • •
Komprese vzduchu na 30 bar Do válce se pomocí stla eného vzduchu strhával petrolej, pozd ji nafta Výkon 13,1 kW p i otá kách 154 min-1 Spot eba paliva 324 g/kWh
