ICE – co to je? Spalovací motor: charakteristika, schéma

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

Nebylo by přehnané říci, že většina samohybných zařízení je dnes vybavena spalovacími motory různých konstrukcí, využívajících různé principy fungování. V každém případě, pokud se budeme bavit o silniční dopravě. V tomto článku se na ICE podíváme blíže. Co to je, jak tato jednotka funguje, jaké jsou její výhody a nevýhody, se dozvíte jejím přečtením.

Princip činnosti spalovacích motorů

Hlavní princip činnosti spalovacího motoru je založen na skutečnosti, že palivo (pevné, kapalné nebo plynné) spaluje ve speciálně přiděleném pracovním objemu uvnitř samotné jednotky a přeměňuje tepelnou energii na mechanickou energii.

Pracovní směs vstupující do válců takového motoru je stlačena. Po jeho zapálení pomocí speciálních zařízení vzniká přetlak plynů, který nutí písty válců vrátit se do původní polohy. Takhle to vznikákonstantní pracovní cyklus, který přeměňuje kinetickou energii na točivý moment pomocí speciálních mechanismů.

Zařízení spalovacího motoru dnes může mít tři hlavní typy:

• dvoutaktní motor, často označovaný jako lehký;
• 4taktní pohonná jednotka pro vyšší výkon a účinnost;
• jednotky s plynovou turbínou se zvýšenými výkonovými charakteristikami.

Kromě toho existují další úpravy hlavních obvodů, které zlepšují určité vlastnosti elektráren tohoto typu.

Výhody spalovacích motorů

Na rozdíl od pohonných jednotek, které vyžadují vnější komory, mají spalovací motory významné výhody. Hlavní jsou:

• mnohem kompaktnější velikost;
• vyšší výkon;
• optimální hodnoty účinnosti.

Je třeba poznamenat, když už mluvíme o spalovacím motoru, že se jedná o zařízení, které ve většině případů umožňuje použití různých druhů paliv. Může to být benzín, nafta, zemní nebo zkapalněný plyn, petrolej a dokonce i obyčejné dřevo.

Tato všestrannost dala tomuto konceptu motoru zaslouženou popularitu, všudypřítomnost a skutečně globální vedoucí postavení.

Historický stručný

Všeobecně se uznává, že spalovací motor sahá svou historii od chvíle, kdy Francouz de Rivas v roce 1807 vytvořil pístový motorjednotka, která používala jako palivo vodík v plynném stavu agregace. A přestože zařízení ICE od té doby prošlo významnými změnami a úpravami, hlavní myšlenky tohoto vynálezu se používají dodnes.

První čtyřtaktní spalovací motor spatřil světlo světa v roce 1876 v Německu. V polovině 80. let 19. století byl v Rusku vyvinut karburátor, který umožňoval dávkovat zásobu benzínu do válců motoru.

A na samém konci předminulého století navrhl slavný německý inženýr Rudolf Diesel myšlenku zapálení hořlavé směsi pod tlakem, což výrazně zvýšilo výkonové charakteristiky spalovacích motorů a ukazatele účinnosti jednotky tohoto typu, které dříve zanechávaly mnoho přání. Od té doby se vývoj spalovacích motorů ubíral především cestou zdokonalování, modernizace a zavádění různých vylepšení.

Hlavní typy a typy spalovacích motorů

Přesto více než 100 let historie tohoto typu bloků umožnila vývoj několika základních typů elektráren s vnitřním spalováním paliva. Liší se od sebe nejen složením použité pracovní směsi, ale také konstrukčními prvky.

Benzinové motory

Jak název napovídá, jednotky této skupiny používají jako palivo různé druhy benzínu.

Na druhé straně se takové elektrárny obvykle dělí do dvou velkých skupin:

• Karburátor. V takových zařízeních je palivosměs se před vstupem do válců obohacuje o vzduchové hmoty ve speciálním zařízení (karburátor). Poté se zapálí elektrickou jiskrou. Mezi nejvýraznější představitele tohoto typu patří modely VAZ, jejichž spalovací motor byl dlouhou dobu výhradně karburátorového typu.
• Injektor. Jedná se o složitější systém, ve kterém je palivo vstřikováno do válců přes speciální potrubí a vstřikovače. Může k němu dojít jak mechanicky, tak prostřednictvím speciálního elektronického zařízení. Systémy přímého vstřikování Common Rail jsou považovány za nejproduktivnější. Instalováno na téměř všechna moderní auta.

Benzínové motory se vstřikováním jsou považovány za ekonomičtější a poskytují vyšší účinnost. Náklady na takové jednotky jsou však mnohem vyšší a údržba a provoz jsou znatelně obtížnější.

Dieselové motory

Na úsvitu existence jednotek tohoto druhu byl často slyšet vtip o spalovacím motoru, že jde o zařízení, které žere benzín jako kůň, ale pohybuje se mnohem pomaleji. S vynálezem naftového motoru tento vtip částečně ztratil na aktuálnosti. Především proto, že nafta je schopna jezdit na palivo mnohem nižší kvality. A to znamená mnohem levnější než benzín.

Hlavním zásadním rozdílem mezi vznětovým spalovacím motorem je absence nuceného vznícení palivové směsi. Motorová nafta se do válců vstřikuje speciálnímtrysky a jednotlivé kapky paliva se vznítí vlivem tlakové síly pístu. Spolu s výhodami má dieselový motor řadu nevýhod. Mezi nimi jsou následující:

• mnohem menší výkon ve srovnání s benzínovými pohonnými jednotkami;
• velké rozměry a hmotnostní charakteristiky;
• obtížné startování v extrémních povětrnostních a klimatických podmínkách;
• nedostatečná trakce a tendence k neodůvodněným ztrátám výkonu, zejména při relativně vysokých rychlostech.

Oprava vznětového motoru s vnitřním spalováním je navíc obvykle mnohem složitější a nákladnější než seřízení nebo obnovení výkonu benzínové jednotky.

Plynové motory

I přes levnost zemního plynu používaného jako palivo je konstrukce spalovacích motorů na plyn nepoměrně komplikovanější, což vede k výraznému prodražení agregátu jako celku, jeho instalace a provozu v konkrétní.

V elektrárnách tohoto typu se zkapalněný nebo zemní plyn dostává do lahví přes soustavu speciálních převodovek, rozdělovačů a trysek. Palivová směs se zapaluje stejným způsobem jako u benzinových jednotek s karburátorem - pomocí elektrické jiskry vycházející ze zapalovací svíčky.

Kombinované typy spalovacích motorů

Málokdo ví o kombinovaných systémech ICE. Co to je a kde se používá?

Toto samozřejmě není o moderních hybridechvozidla schopná provozu jak na palivo, tak na elektrický motor. Kombinované spalovací motory se obvykle nazývají takové jednotky, které kombinují prvky různých principů palivových systémů. Nejvýznamnějším zástupcem rodiny takových motorů jsou závody na plyn-naftu. V nich se palivová směs dostává do bloku spalovacího motoru téměř stejným způsobem jako u plynových jednotek. Palivo se však nezapaluje pomocí elektrického výboje ze svíčky, ale zapalovacím podílem motorové nafty, jak se to děje u běžného dieselového motoru.

Servis a opravy spalovacích motorů

Navzdory poměrně široké škále modifikací mají všechny spalovací motory podobné základní konstrukce a schémata. Přesto pro kvalitní provádění údržby a oprav spalovacích motorů je nutné důkladně znát jeho konstrukci, rozumět principům fungování a umět identifikovat problémy. K tomu je samozřejmě nutné pečlivě prostudovat konstrukci spalovacích motorů různých typů, abyste sami pochopili účel určitých částí, sestav, mechanismů a systémů. Není to snadné, ale velmi vzrušující! A co je nejdůležitější, správná věc.

Speciálně pro zvídavé mysli, které chtějí nezávisle porozumět všem záhadám a tajemstvím téměř jakéhokoli vozidla, je na obrázku výše zobrazeno přibližné schéma spalovacího motoru.

Takže jsme zjistili, co je tato pohonná jednotka.