vy_32_inovace_e.3.20 - Integrovaná Střední Škola Technická

vy_32_inovace_e.3.20 - Integrovaná Střední Škola Technická

Digitální učební materiál
Číslo projektu
CZ.1.07/1.5.00/34.0061
Označení materiálu
VY_32_ INOVACE_E.3.20
Název školy
Autor
Integrovaná střední škola technická Mělník
K učilišti 2566, 276 01 Mělník
Ing. Bohuslav Štolba
Tematická oblast
Strojírenství
Ročník
3. ročník maturitního studia strojírenských oborů,
2. ročník nástavbového maturitního studia,
3. ročník učňovského odborného studia stroj. oborů.
Strojírenství
Anotace
Metodický pokyn
Zhotoveno
Slovní výklad, frontální vyučování doplněné metodou
kladení otázek, názorná obrazová demonstrace textu a
obrázků pomocí projektoru, fyzické předvádění dílů.
květen/2012
PENÍZE EU ŠKOLÁM č. projektu 1.07/1.5.00/34.0061; vzdělávací materiál III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT.
Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Bohuslav Štolba.
1
PÍSTOVÉ
VZNĚTOVÉ
MOTORY
PENÍZE EU ŠKOLÁM č. projektu 1.07/1.5.00/34.0061; vzdělávací materiál III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT.
Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Bohuslav Štolba.
2
Vznětové motory
Pracovní oběh vznětových motorů čtyřdobých a dvoudobých je obdobný jako u
stejných motorů zážehových.
Čtyřdobý vznětový motor
U čtyřdobého vznětového motoru je plnění válců i vypouštění spalin řízeno
ventilovým rozvodem.
Ventily jsou uloženy v hlavě motoru a jsou ovládány vačkami vačkového
hřídele prostřednictvím zdvihátek či vahadel (podle typu rozvodu).
Ventily, pružiny, vahadla, zdvihátka a vačková hřídel jsou součástí rozvodu.
Pracovní oběh (cyklus) motoru se uskuteční během čtyř zdvihů pístu.
Klikový hřídel během pracovního cyklu vykoná dvě otáčky.
Vačkový hřídel poháněný převodem od klikového hřídele vykoná otáčku jednu.
PENÍZE EU ŠKOLÁM č. projektu 1.07/1.5.00/34.0061; vzdělávací materiál III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT.
Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Bohuslav Štolba.
3
Vznětové motory
Zapálení paliva při spouštění motorů s nižší kompresí usnadňuje žhavící
svíčka.
Válec i hlava motoru jsou nejčastěji chlazeny vodou.
Čtyřdobé vznětové motory (obvykle několikaválcové) se používají v osobních
a nákladních automobilech, v automobilních jeřábech, traktorech, bagrech,
lokomotivách, lodích, ve vojenských vozidlech atd.
Jako stabilní motory se používají k pohonu velkých čerpadel, kompresorů a
generátorů elektrického proudu pro nouzové zdroje.
PENÍZE EU ŠKOLÁM č. projektu 1.07/1.5.00/34.0061; vzdělávací materiál III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT.
Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Bohuslav Štolba.
4
Vznětový motor
skládá se z těchto
konstrukčních skupin:
- pevné části motoru
– kliková skříň,
(blok motoru) s válcem,
– hlava válců,
– viko hlavy válců,
– spodní víko motoru,
(olejová vana),
- klikové ústrojí
– klikový hřídel,
– ojnice,
– pístní čep,
– píst,
Obr. 1 [2]
PENÍZE EU ŠKOLÁM č. projektu 1.07/1.5.00/34.0061; vzdělávací materiál III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT.
Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Bohuslav Štolba.
5
Vznětový motor
skládá se z těchto
konstrukčních skupin:
- ventilový rozvod
– ventily,
– ventilové pružiny,
– vahadla,
– čep vahadel,
– zdvihátka
popř. i tyčky zdvihátek,
– vačkový hřídel,
– rozvodová kola,
– válečkový řetěz popř.
ozubený řemen pro pohon,
ventilového rozvodu,
Obr. 1 [2]
PENÍZE EU ŠKOLÁM č. projektu 1.07/1.5.00/34.0061; vzdělávací materiál III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT.
Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Bohuslav Štolba.
6
Vznětový motor
skládá se z těchto
konstrukčních skupin:
- palivový systém
– vstřikovací čerpadlo,
– palivové podávací čerpadlo,
– sací potrubí,
– čistič paliva,
– vstřikovač
se vtřikovací tryskou,
- příslušenství
– zapalovací systém,
– mazání motoru,
– chlazení motoru,
– výfukové potrubí.
Obr. 1 [2]
PENÍZE EU ŠKOLÁM č. projektu 1.07/1.5.00/34.0061; vzdělávací materiál III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT.
Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Bohuslav Štolba.
7
Vznětové motory
Vznětové motory nasávají do válce čistý vzduch, který je při kompresi stlačen
na 2,5 až 4,5 MPa. Stlačením se vzduch zahřeje na teplotu 750 až 900 °C
Zápalná směs u vznětových motorů vzniká až ve spalovacím prostoru válce
(tzv. vnitřní příprava zápalné směsi).
Těsně před ukončením komprese je do horkého vzduchu vstříknuto tryskou
palivo, které se samo vznítí. Hořením paliva vzniká pracovní látka – spaliny o
teplotě až 2000 °C. Tlak v pracovním prostoru stoupne na 6,5 až 9,0 MPa.
Po shoření zápalné směsi ve válci vznětového motoru dojde k většímu poklesu
tlaku a teploty. Proto mají vznětové motory větší účinnost a nižší teplotu
výfukových plynů (600 až 750 °C).
Palivem pro vznětové motory jsou těžká kapalná paliva: nafta, směsná nafta,
bionafta a dehtový olej.
PENÍZE EU ŠKOLÁM č. projektu 1.07/1.5.00/34.0061; vzdělávací materiál III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT.
Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Bohuslav Štolba.
8
Vznětové motory
U nepřeplňovaného (atmosférického) motoru, je vzduch do válce nasáván
podtlakem vytvořeným pístem.
U motoru přeplňovaného je vzduch dopravený do motoru pod vyšším tlakem,
než je tlak atmosférický.
Do válce se tak dostane větší objem vzduchu (popř. pracovní látky u motorů
zážehových), než při pouhém nasávání nebo vyplachování.
Motor pracuje s přebytkem vzduchu. Proto je možno zvětšit i množství paliva.
Vznětové motory bývají často přeplňovány vzduchem stlačeným pomocí
pístového dmychadla, dmychadla s rotujícími písty, nebo turbodmychadla.
Turbodmychadlo je plynová turbína, jejíž lopatkové kolo je společně
s lopatkovým kolem dmychadla vzduchu uloženo na jedné hřídeli.
Turbína je poháněna výfukovými plyny, které by odešly z motoru bez užitku.
Podle režimu práce, dosahuje „turbo“ 50 000 až 180 000 otáček za minutu.
PENÍZE EU ŠKOLÁM č. projektu 1.07/1.5.00/34.0061; vzdělávací materiál III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT.
Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Bohuslav Štolba.
9
Vznětové motory
Stlačením v dmychadle se vzduch zahřeje až na 130 °C.
Je následně ochlazen na 60 °C, v chladiči plnícího vzduchu, aby se zvýšila
jeho hustota a tím zlepšilo plnění pracovního prostoru.
Přeplňováním je možno zvýšit točivý moment a výkon motoru o 30 až 100 %,
nebo při stejném výkonu zmenšit rozměry motoru.
Podle velikosti plnícího tlaku můžeme přeplňované motory rozdělit na:
- motory s nízkotlakým přeplňováním, kde plnící přetlak je 20 až 50 kPa.
To odpovídá zvýšení točivého momentu asi o 25%.
- motory se středotlakým přeplňováním, kde plnící přetlak je 50 až 100 kPa.
To odpovídá zvýšení točivého momentu o 25 až 50%.
- motory s vysokotlakým přeplňováním, kde plnící tlak je vyšší než 100 kPa.
To odpovídá zvýšení točivého momentu o více než 50%.
PENÍZE EU ŠKOLÁM č. projektu 1.07/1.5.00/34.0061; vzdělávací materiál III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. 10
Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Bohuslav Štolba.
Dvoudobý vznětový motor
Dvoudobé vznětové motory mají obdobný oběh jako dvoudobé motory
zážehové. Jen pracovní prostor je vyplachován čistým vzduchem, do něhož je
ke konci komprese vstřikováno palivo. Dokonalé vypláchnutí pracovního
prostoru zajišťuje vyšší výkon a hospodárný provoz.
PENÍZE EU ŠKOLÁM č. projektu 1.07/1.5.00/34.0061; vzdělávací materiál III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. 11
Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Bohuslav Štolba.
Kontrolní otázky:
1. Jak se nazývá mechanické zařízení, které řídí plnění válců a vypouštění
spalin u čtyřdobého vznětového motoru?
2. Ve které své části má čtyřdobý vznětový motor uloženy ventily?
3. Jakými součástkami jsou ventily ovládány?
4. Kolik zdvihů vykoná píst během jednoho oběhu čtyřdobého vznětového
motoru?
5. Kolik otáček vykoná klikový hřídel během jednoho oběhu čtyřdobého
vznětového motoru?
6. Kolik otáček vykoná vačkový hřídel během jednoho oběhu čtyřdobého
vznětového motoru?
PENÍZE EU ŠKOLÁM č. projektu 1.07/1.5.00/34.0061; vzdělávací materiál III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. 12
Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Bohuslav Štolba.
Kontrolní otázky:
7. K čemu slouží u vznětových motorů žhavící svíčka?
8. Jak je možno chladit vznětový motor?
9. V jakých strojích se používají čtyřdobé vznětové motory?
10. Vyjmenujte pevné části čtyřdobého zážehového motoru.
11. Vyjmenujte části klikového ústrojí čtyřdobého zážehového motoru.
12. Vyjmenujte části ventilového rozvodu čtyřdobého zážehového motoru.
13. Vyjmenujte části palivového systému čtyřdobého zážehového motoru.
14. Vyjmenujte části příslušenství čtyřdobého zážehového motoru.
PENÍZE EU ŠKOLÁM č. projektu 1.07/1.5.00/34.0061; vzdělávací materiál III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. 13
Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Bohuslav Štolba.
Kontrolní otázky:
15. Co nasává vznětový motor do pracovního prostoru ve válci?
16. Jakého tlaku se dosahuje v pracovním prostoru válce vznětového motoru
během komprese?
17. Na jakou teplotu se zahřeje vzduch v pracovním prostoru válce vznětového
motoru při kompresi?
18. Ve které části vznětového motoru vzniká zápalná směs.
19. Při které části oběhu je do horkého vzduchu stlačeného ve válci vznětového
motoru vstříknuto palivo?
20. Čím je do horkého vzduchu stlačeného ve válci vznětového motoru
vstříknuto palivo?
PENÍZE EU ŠKOLÁM č. projektu 1.07/1.5.00/34.0061; vzdělávací materiál III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. 14
Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Bohuslav Štolba.
Kontrolní otázky:
21. Jak nazýváme počátek hoření paliva v pracovním prostoru válce
vznětového motoru?
22. Jak se nazývá rozpínající se pracovní látka, která vznikne hořením paliva?
23. Jaké teploty dosahuje pracovní látka, která vznikne hořením paliva
v pracovním prostoru válce vznětového motoru?
24. Jakého tlaku se dosahuje v pracovním prostoru válce vznětového motoru
během expanze?
25. Proč mají vznětové motory větší účinnost než zážehové?
26. Jaká je teplota výfukových plynů vznětových motorů?
PENÍZE EU ŠKOLÁM č. projektu 1.07/1.5.00/34.0061; vzdělávací materiál III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. 15
Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Bohuslav Štolba.
Kontrolní otázky:
27. Jaká paliva jsou používána pro vznětové motory?
28. Jakým způsobem je do válce nepřeplňovaného (atmosférického)
vznětového motoru nasáván vzduch?
29. Čím je vtlačován vzduch do přeplňovaného vznětového motoru?
30. Do kterého motoru se dostane větší množství vzduchu:
a) atmosférického,
b) přeplňovaného?
31. Ze kterých dvou hlavních částí se skládá turbodmychadlo?
32. Čím je poháněno turbodmychadlo?
33. Jakých otáček turbodmychadlo dosahuje?
PENÍZE EU ŠKOLÁM č. projektu 1.07/1.5.00/34.0061; vzdělávací materiál III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. 16
Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Bohuslav Štolba.
Kontrolní otázky:
34. Jaké teploty dosáhne vzduch po stlačení v turbodmychadle?
35. Proč je vzduch po stlačení v turbodmychadle ochlazován v chladiči plnícího
vzduchu.
36. O kolik procent je možno zvýšit výkon motoru přeplňováním.
37. Který motor je menší, mají-li oba stejný výkon:
a)nepřeplňovaný,
b) přeplňovaný?
38. Jak rozdělujeme přeplňované motory podle velikosti přeplňovacího tlaku?
39. Existují také dvoudobé vznětové motory?
40. Co nasávají dvoudobé vznětové motory do pracovního prostoru ve válci?
Použité zdroje:
PENÍZE EU ŠKOLÁM č. projektu 1.07/1.5.00/34.0061; vzdělávací materiál III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. 17
Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Bohuslav Štolba.
Literatura a obrázky:
[2] Ing. Josef Doleček, CSc., Ing. Zdeněk Holoubek
Strojnictví II
pro střední odborná učiliště
SNTL Praha 1985.
Obr. 1.
[3] Ing. Vlastimil Skopal, Ing. Jindřich Adámek, Ing. Mojmír Hofírek
Stavba a provoz strojů IV
Konstrukční uspořádání, provoz a údržba.
SNTL Praha 1982.
[7] Fronk Josef
Automobil v obrazech
2. upravené vydání
Naše vojsko Praha 1966.
PENÍZE EU ŠKOLÁM č. projektu 1.07/1.5.00/34.0061; vzdělávací materiál III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. 18
Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Bohuslav Štolba.