Klasifikace motorů. Druhy motorů, jejich účel, zařízení a princip činnosti

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Klasifikace motorů zahrnuje několik velkých skupin těchto zařízení. Stojí za zmínku, že každá jednotlivá skupina je zase rozdělena na několik menších. To je odůvodněno skutečností, že dnes člověk vynalezl obrovské množství různých druhů motorů.

Způsob přípravy směsi

Klasifikace spalovacích motorů může být také provedena podle způsobu přípravy paliva pro jejich provoz. Například se rozlišují dva hlavní typy - ty jsou s vnější tvorbou směsi a s vnitřní tvorbou směsi. Míchání je proces, kterým se získává palivo pro provoz motoru. Externí tvorbou směsi se rozumí proces přípravy paliva pro provoz motoru mimo jeho limity, tedy v karburátoru nebo ve směšovači. Tato skupina přirozeně zahrnuje ty typy těchto zařízení, které nejsou schopny samy produkovat směs.

Vnitřní tvorba směsi označuje případ, kdy proces výroby směsi probíhá přímo ve válci motoru samotného.

Kapalná paliva

Motory na kapalné palivo jsou typem raketových motorů, to znamená, že se používají k odpalování raket. Takové zařízení se skládá z následujících částí:

• Spalovací komora s tryskou. Tyto prvky slouží k přeměně chemické energie paliva na tepelnou energii. Po dokončení tohoto procesu začíná další, jehož podstatou je následná přeměna již existující tepelné energie na energii kinetickou. Zde je důležité poznamenat, že spalovací komora, stejně jako tryska a vstřikovací zařízení, jsou považovány za samostatnou jednotku.
• Následujícími prvky jsou regulační ventily paliva a také samotný motor. Účelem těchto ventilů, jak již z názvu vyplývá, je regulovat přívod paliva. Jedná se o poměrně důležitý proces, protože výkon motoru, jako je tento, závisí na množství dodávaného paliva. V závislosti na množství pracovní látky vstupující do motoru se bude měnit jeho tah.

Zařízení na kapalná paliva

Motory s kapalnou látkou jako palivo jsou klasifikovány jako raketová zařízení. Je důležité si uvědomit, že jako pracovní tekutina lze použít různá paliva. Zde je třeba pochopit, že výběr směsi pro nastartování jednotky bude záviset na vlastnostech, účelu, výkonu a také na době trvání samotného motoru.

Mezi všechny požadavky, které se na tuto konkrétní třídu zařízení nejčastěji vztahují, patřínejnižší spotřeba pracovní směsi, resp. maximální měrný tah. Když je nutné zvolit směs pro provoz motoru na kapalné palivo, věnujte pozornost takovým parametrům, jako jsou: rychlost vznícení a hoření, hustota, těkavost, toxicita, viskozita a několik dalších důležitých vlastností.

Jednotka na tuhé palivo

Klasifikace motorů zahrnuje jiný typ zařízení. Tyto jednotky pracují na trochu neobvyklém, pevném palivu. Zde je důležité poznamenat, že rozsah těchto motorů je také raketový. Střelný prach se stal hlavní látkou, která je palivem pro toto zařízení. Zvláštností práce je, že jednotka pracuje, dokud nespotřebuje celou zásobu do konce. Samotný střelný prach je umístěn přímo do spalovací komory motoru. Taková zařízení se stala známá jako raketové motory na tuhá paliva nebo raketové motory na tuhá paliva.

Tady je důležité poznamenat, že tato konkrétní třída motorů je jednou z nejstarších. Navíc právě tento typ zařízení našel jako první své praktické uplatnění. Dalším důležitým faktem je, že černý prach se dříve používal jako palivo. S rozvojem technologií se měnil i typ směsi. Lidem se podařilo vynalézt bezdýmný střelný prach pro použití jako raketové palivo.

Bezpalivový motor

Jedna z docela zajímavýchjednotkové třídy je motor, který ke svému provozu nepoužívá žádnou palivovou směs. Nejčastěji se tyto typy zařízení používají jako rotační pohony. Tato jednotka se skládá z takových částí, jako jsou: disk nebo setrvačník, který je upevněn na nápravě. Stejná část má jeden nebo více permanentních magnetů rotoru.

Důležitou podmínkou je, že tyto magnety, stejně jako samotný disk nebo setrvačník, musí být instalovány tak, aby nic nebránilo jejich volnému otáčení kolem své osy. Další důležitou součástí bezpalivového motoru je válcový permanentní dorazový magnet, který je pevně namontován na tyči namontované rovnoběžně s kotoučem nebo setrvačníkem. Permanentní válcový magnet se může pohybovat spolu s tyčí do oblasti, kde se v daném čase nachází magnetické pole vytvářené magnety rotoru.

Princip činnosti bezpalivové jednotky

Princip činnosti tohoto zařízení spočívá v tom, že všechny jeho magnety jsou otočeny stejnými póly k sobě. Jelikož se stejnojmenné magnetické póly budou vždy odpuzovat, jejich pohyb způsobí rotaci disku nebo setrvačníku kolem své osy. Kromě tohoto typu motoru existuje ještě jeden, který je principem činnosti velmi podobný motoru bez paliva.

Toto zařízení byl magnetický motor, který má stator v podobě permanentního magnetického prstence a také rotor (nebo se mu také říká kotva). Tento prvek je tyčový permanentní magnet, který je umístěn uvnitř statoru v jedné rovině.

Nevýhodou těchto typů motorů je, že ke své práci potřebují dodávku elektřiny. Pro vynález tohoto typu zařízení bylo stanoveno několik cílů. Bylo nutné dosáhnout ekologického typu motoru, který by při svém provozu nevykazoval škodlivé emise a zároveň pracoval bez spotřeby jakéhokoli druhu paliva a bez dodávky elektrické energie z vnějších zdrojů. Zároveň také nemělo znečišťovat životní prostředí nebo atmosférický vzduch.

Letecké motory

Než začnete popisovat konkrétní třídu motorů, je nejlepší zjistit, na jakém základě jsou rozděleny. V současné době se tato skupina dělí na dva zásadně odlišné typy. Jediným rozlišovacím znakem jedné skupiny od druhé byla schopnost zařízení fungovat mimo atmosféru. Jinými slovy, první kategorie bloků vyžaduje pro svůj provoz přítomnost atmosféry, zatímco druhá není na tento indikátor vázána a lze ji provozovat i mimo něj. První skupina se nazývala atmosférická nebo vzduchová, zatímco druhá se nazývá raketa.

Za zmínku stojí, že tyto typy zařízení se běžně označují jako vzduchové motory poháněné vrtulí a letecké proudové motory.

Reaktivní skupina zařízení

Druhá kategorie zařízení, tedy reaktivní, zahrnuje takové jednotky jako: proudové vzduchové motory, náporové motory. Hlavní rozdíl mezi těmito dvěma typy zařízení je v tomproudová zařízení s přímým prouděním, dochází ke kompresi vzduchu v důsledku dodávky mechanické energie do motorového traktu. Pro provoz této jednotky je nutné vytvořit zvýšený statický tlak. Tohoto efektu je dosaženo bržděním vzduchu pohybujícího se na vstupu vzduchu.

Dvouokruhové trysky

Proudový motor tohoto typu letadla – obtokový proudový motor – se zrodil díky tomu, že lidé potřebovali vytvořit zařízení, které by mělo zvýšenou trakční účinnost. Bylo nutné dosáhnout nárůstu tohoto ukazatele při obrovských podzvukových rychlostech. Princip fungování tohoto zařízení vypadá asi takto.

Proud vzduchu proudí do motoru, poté vstupuje do sání vzduchu, kde je rozdělen na několik částí. Jedna část prochází vysokotlakým zařízením umístěným v primárním okruhu. Druhá část nasávaného vzduchu prochází lopatkami ventilátoru v sekundárním okruhu. Zde stojí za zmínku, že princip konstrukce primárního okruhu u turbodmychadlového motoru je podobný jako u jeho předchůdce, turbodmychadla, a proto podle toho funguje. Ale činnost ventilátoru umístěného ve druhém okruhu motoru je podobná tomu, jak funguje vícelistá vrtule, která se otáčí v prstencovém kanálu.

Lze dodat, že turbodmychadlový motor lze používat i při nadzvukových rychlostech, k tomu je však nutné zajistit přítomnost systému spalování paliva v jeho sekundárním okruhu,pro zvýšení trakce zařízení.