(Uebnice strana 88)Pstov spalovac motoryPaprov hdek se proudcm teplm vzduchem rozto. Oht vzduch kon prci.Hork pra unikajc z hrnce me nadzvednout pokliku.Pra me konat prci.Hork vodn pra nebo jin plyn me slouit k pohonu stroj.Na zklad tohoto jevu vznikaly prvn tepeln motory, ve kterch se pemovala st vnitn energie vodn pry nebo jinch plyn na pohybovou energii, nap. otejcch se kol brusky, pily nebo kol njakho vozidla.

Pra se po dlouho dobu pouvala jako oistn prostedek vparnch lznch nebo ji starovc uenci vyuvali kekonstruovn zazen sloucch kzbav nebo kohromen vcch nadnadpirozenm jevem. Heron zAlexandrie sestavil tzv. Aeopilu. Kouli roztenou tryskajc vodn parou, tedy vlastnpraprapedka reakn turbny. Samozejm, e tato zazen nemla naprvn pohled pli spolenho smotory, jak znme dnes, alelze je pokldat zajejich pedchdce.V17. stolet zadal Ludvk XIV. znmmu nizozemskmu matematikovi afyzikovi Christianu Huygensovi kol, aby vymyslel zazen, kterm by lo erpat vodu pro fontny vzahradch ve Versaille. Huygens piel soriginlnm npadem: kerpn vody vyuil teplo splenho ernho prachu. Spaliny vytla nahoru pst a uniknou vfukovou trubkou ven. Pst je stlaen atmosfrickm tlakem zpt dol. Pohyb pstu se penel prostednictvm vahadla na pstov vodn erpadlo. Pokus proveden vroce 1666 skonil vbuchem. Pestoe se jeho zazen neuplatnilo, zahjil Huygens ru atmosferickch tepelnch motor.

Huygensova prce nebyla zapomenuta, navzal na ni jeho k Denis Papin. Protoe po nepli vydaenm pokusu jeho uitele bylo zejm, esteln ern prach nebude zrovna nejlep prostedek kpohonu erpadel, zaal se Papin poohlet po nem jinm. A vybral si ne pru. Vkovovm vlci ohval vodu. Ta se pemnila na pru, kter vytlaila pst vzhru. Pak vlec polil studenou vodou, pra ve vlci zkondenzovala. Pod pstem vznikl przdn prostor a atmosfrick tlak vzduchu srazil pst dol. Papin svou prci zveejnil vroce 1687, vtehdej Francii vak nemli o jeho vynlez pli velk zjem.Papinova prce inspirovala adu dal konstruktr. Thomas Savery vroce 1702 patentoval stroj, ktermu se pezdvalo ptel hornk, umoujc erpat vodu ze zaplavench dol. Thomas Newcomen vroce 1712 Saveryho stroj zdokonalil. Spojil pst svahadlem, kterm penel pohyb pstu na vodn erpadlo.

Princip Newcomenova stroje: Vkotli se ohvala voda. Vznikl pra vytlaila pst vlce, m stlaila vahadlo.Vtomto okamiku se uzavel pvod pry a otevel se kohout ndre se studenou vodou, kter se vstkla do vlce. Pra ve vlci zkondenzovala, atmosfrick tlak srazil pst dol a vahadlo vyzvedlo pst dln pumpy.innost tchto stroj byla velmi mal. Pst konal prci pouze tehdy, kdy na nj psobil atmosfrick tlak. Dal nevhodou byla doba, pokterou byl stroj ochlazovn; pak nutnost vlec znovu rozeht, ne vzniklo dostaten mnostv pry a velk spoteba paliva. Pesto tyto stroje napomohly rozvoji tby ernho uhl vAnglii a staly se kolbkou parnch stroj.

eenm mal innosti ohovch stroj se zabval mlad technik James Watt. Watt nechal kondenzovat pru mimo vlec vtzv. kondenztoru tak, aby .vlec zstal vdy hork, jako pra.. Vroce 1769 tak sestrojil jednoinn parn stroj. Pra se pod vlec vpoutla, kdy byl pst vdoln vrati. Vputn pra vytlaila pst nahoru. Vmoment, kdy pst doshl horn vrati, se uzavel ventil, kterm se vpoutla pra a otevel se ventil, kterm se odvdla pra zprostoru pod pstem do kondenztoru, kde zkondenzovala na vodu. Podpstem tak vznikl podtlak avlivem atmosfrickho tlaku vzduchu pivdnho dalm ventilem byl pst znovu stlaen do doln vrati. Uzavel se ventil odvdjc pru do kondenztoru, otevel se ventil pivdjc pru pod pst a cel dj se znovu opakoval.Vroce 1782 nechal Watt patentovat tzv. dvojinn parn stroj, u kterho byla pra vpoutna stdav ped a za pst.

James Watt dal svtu fungujc parn stroj, pesto cesta jejich vvoje neskonila. Objevovali se dal a dal konstrukti parnch stroj. Konstruovaly se parn lokomotivy, parovozy, lodn parn stroje. Parn stroje pohnly strojovny pivovar, cukrovar, vlcoven kov. Nevhodou parnch stroj byla mimo jin znan hmotnost a nzk innost, kter se pohybuje kolem 10 %.Nevhodu pevdn pmoarho pohybu pstu v parnm stroji na pohyb otiv pekonaly parn turbnyVroce 1629 popsal Giovanni Branca ve sv knize Le Machine lopatkov parn kolo kter se ot psobenm tlaku pry dopadajc na jeho lopatky. Bohuel tehdej technika nestaila nakonstrukci kola, kter by se rychle otelo apitom vydrelo tlak a r pry. Proto se vvoj parnch turbn opt odmlel a tehdej technick svt ovldly parn stroje.

V 19. stolet se parn stroj stal nejvznamnjm zdrojem energie jak v prmyslu, tak v doprav. Proto se tomuto stolet tak k stolet pry. Doprav kralovaly vlaky taen parnmi lokomotivami, vody brzdily parnky, prmyslov podniky mly stroje pohnn transmisemi od centrlnho parnho stroje, na polch se objevily parn oraky, parn mltiky a parn lokomobily. Povrch silnic pak upravovaly parn vlcovaky resp. parn vlce. Postupn vak byly nahrazovny innjmi parnmi turbnami i spalovacmi motory.

Vroce 1883 sestavil prvn pouitelnou parn turbnu vdsk inenr Gustaf Laval.Laval hledal vhodn pohon pro odstedivku na mlko a po nkolika pokusech zkonstruoval vroce 1883 tzv. rovnotlakou parn turbnu. Veker tlak pry nechal pemnit na rychlost vjedn i vce tryskch, kter ofukovaly obn kolo slopatky, je byly zakiveny tak, aby se co nejlpe pemnila kinetick energie pry vobvodovou rychlost.Velk vtokov rychlost pry m samozejm vliv narychlost oten kola. Lavalova parn turbna tak vykonala pes 30 000 otek za minutu, co bylo pro tehdej prmysl pli mnoho. Proto musel Laval sniovat poet otek pomoc sloitch ozubench pevod. Napelomu stolet se mu podailo uspodni lopatek vyeit pomoc roziujcch trysek.

Problmem vysokch otek se zabval i Charles Algermon Parsons. Pru nechal rozpnat jednak vrozvdcch lopatkch, ktermi nahradil trysky, a jednak mezi lopatkami obnch kol. Protoe tlak pry vstupujc do obnho kola je vy ne pi vstupu, nazvaj se tyto turbny jako petlakov. Aby se vak mohlo pln vyut energie pry, bylo poteba nkolika obnch kol vloench mezi rozvdc lopatky. Prvn pln pouiteln turbna, zkonstruovna vroce 1884, mla 20 stup kol avykonala 4 200 otek za minutuJedna znejvkonnjch turbn byla zkonstruovna pro francouzskou jadernou elektrrnu Chooz-B. Tato turbna m vkon 1 500MW pi 1 500 otkch za minutu. vvoj parnch turbn neustal, naopak stle se rozvj.

Vroce 1786 si nechal Phillipe Lebon patentovat motor, kter pohnl svtiplyn. Motor se skldal zplynov ndre oddlen odpracovnho prostoru pstu ouptkem. Kdy byl pst vhorn vrati, ouptko se otevelo a do vlce vnikla sms plynu se vzduchem, kter byla zaplena plamenem. Nastal vbuch a pst se vrtil do doln vrati. Lebonv motor byl dvojinn, tzn. e sms vzduchu a svtiplynu byla stdav zapalovna na obou stranch pstu. Motor vak nikdy nebel del dobu.Vroce 1807 si nechal vcarsk major Isaac de Rivaz patentovat vynlez, kter se stal vznamnm meznkem vdjinch lidstva. Jednalo se o prvn automobil pohnn spalovacm motorem. Hlavn st vozu tvoil vlec pipevnn na podvozku. Pst vlce byl spojen s ozubenou ty. Najedno kolo podvozku bylo navinuto lano spojen shdel ozubenho kola otenho ty. Pod pst vlce se vpustil svtiplyn, zapojila se jiskra (inspirovn Voltem) a mohlo se jet.

Prvn pokusn jzda sice skonila zboenou klnou, ale De Rivaz zaal postupn a velmi pomalu jezdit sprvnm automobilem pohnnm spalovacm motorem.Spalovac motory zaaly pomalu dobvat svt. Jednovlcov plynov spalovac motory, kter se zapalovaly elektricky po smchn sevzduchem, zaal vyrbt vroce 1860 Etinne Lenoir. Do poloviny zdvihu nasval pst sms plynu se vzduchem. Stlaen sms se zaplila jiskrou a vbuch popohnal pst do jedn zkrajnch poloh. Pi vratnm pohybu pstu nastal vbuch zdruh strany. Vroce 1863 namontoval Lenoir tento svj motor do vozu. Vz byl tk, motor ml vkon 1,1kW a velkou spotebu. Pi pokusn jzd ujel 10 km za ti hodiny.

Problm malch vkon Lenoirovch motor vyeil nmeck obchodnk Nikolaus August Otto. Spolu sinenrem Langem zkonstruovali motor, kde byl pohyb pstu penen ty na mal ozuben kolo spojen shdel setrvanku. Hoc plyny vyhnaly pst vzhru. Podpstem vznikl podtlak a pst se vlivem atmosfrickho tlaku vracel zpt. Pohyb pstu se penel ozubenou ty na mal ozuben koleko spojen shdel setrvanku, kter udroval pravideln obh.Pi stejnm objemu vlce jako Lenoirv motor byl Ottv motor tikrt vkonnj. Byl velmi vysok a hmotn, take pi zapojen doprovozu otsal celou stavbou. Pesto zaal velmi pomalu nahrazovat vtovrnch motory parn.Otto se pokouel svj vynlez zdokonalit. Vroce 1876 zskal patent na tydob spalovac motor. Vbuch probh na kadou druhou otku setrvanku. Energie akumulovan vsetrvanku umoovala vratn pohyb pstu, pi kterm se vystdaj krom pracovn doby zbvajc ti doby: sn, komprese a vfuk.

Ottv tydob spalovac motor pak zdokonalili Gottlieb Daimler aW. Maybach. Zavedli mazn, zvili poet otek, zmenili rozmry motoru. Vroce 1887 Daimler vynalezl karburtor. Vozm, kter zaaly konstruovat, dali znaku Mercedes.Vroce 1886 pedstavil veejnosti trojkolku pohnnou benznovm motorem Karl Benz. Vynlez vak nevzbudil douc pozornost, a proto se jeho manelka, pan Berta, vydala se svmi syny na propagan jzdu kbabice. spch tto jzdy byl obrovsk a Benz zaal konstruovat dal vozy.Spalovac motor se vydal na silnice nikoliv v roce 1886 dky tkolce Carla Benze a "ocelovmu vozu" Gottlieba Daimlera (1834-1900), ale ji o rok dve v devnm rmu motocyklu tho vynlezce. Jeden z otc automobilu a pedchdce znaky Mercedes-Benz hledal levnou cestu.

Vroce 1892 piel Rudolf Diesel snovm typem spalovacho motoru. Do vlce se nasv pouze vzduch a po jeho kompresi, spojen se silnm zaht, se do nj vstkne jemn rozptlen nafta tak, e se sama vznt.Vhodou tchto motor bylo pouit nafty jako paliva, kter byla levnj ne benzn, jednodu konstrukce a jednoduch zapalovn pohonn smsi. Tyto motory zaaly bt oznaovan jako vzntov, naftov nebo podle jejich vynlezce dieslov.Prvn pouiteln motor byl zkonstruovn vroce 1897, vil 4,5 t a ml vkon 15 kW. Dnes konstruovan turbodiesly jsou desetkrt leh a maj vkon 320 kW.

Spalovac motor je mechanick tepeln stroj, kter vnitnm nebo vnjm splenm paliva pemuje jeho chemickou energii na energii tepelnou a na mechanickou energii psobenm na pst, lopatky turbny, nebo s vyuitm reakn sly. Motor vykonv mechanickou prci a jako takov slou coby pohon jinch strojnch zazen. Spalovac motory vech typ nalezly nejvt uplatnn zejmna v dopravnch a mobilnch mechanizanch prostedcch vech druh.Pstov spalovac motory rozdlujeme podle zpsobu zapalovn pohonn smsi na motory zehov a vzntov.vlecpstojnicepstn epklikov hdelvfukov ventilsac ventilsvkaV automobilech se dnes nejastji pouv zehov tydob motor. Jako palivo se v nm pouv sms benznu (rozptlenho na nepatrn kapky) a vzduchu. Posuvn pohyb pstu ve vlci se pemuje na otiv pohyb klikovho hdele.

tydob zehov motorMotor pracuje ve tyech dobch, kter se stle opakuj, nazvaj se pracovn cyklus motoru.

tydob zehov motorMotor pracuje ve tyech dobch, kter se stle opakuj, nazvaj se pracovn cyklus motoru.

tydob zehov motorMotor pracuje ve tyech dobch, kter se stle opakuj, nazvaj se pracovn cyklus motoru.

tydob zehov motorMotor pracuje ve tyech dobch, kter se stle opakuj, nazvaj se pracovn cyklus motoru.

tydob zehov motorMotor pracuje ve tyech dobch, kter se stle opakuj, nazvaj se pracovn cyklus motoru.

tydob zehov motorMotor pracuje ve tyech dobch, kter se stle opakuj, nazvaj se pracovn cyklus motoru.1. Sn: Pst jde dol, pod nm vznik podtlak. Proto otevenm sacm ventilem vnik do vlce chladn palivov sms.2. Stlaovn: Pst jde nahoru a stlauje sms; oba ventily jsou pitom uzaven. Tm se zv tlak smsi i teplota. Ve vhodnm okamiku, kdy se pst bl sv horn poloze, zapl se stlaen palivov sms elektrickou jiskrou. 3. Rozpnn: Zaplen sms ho, zvyuje se tlak vznikajcho plynu i teplota (asi na 2 000 C). Oba ventily jsou uzaven. Vytvoen plyn se prudce rozpn a tla pst dol. Kon prci a jeho vnitn energie se zmen, plyn se ochlazuje. st jeho vnitn energie se pemn na pohybovou energii pstu.4. Vfuk: Pst jde nahoru, vfukov ventil se oteve, splen plyny jsou vytlaeny z vlce.

Motor tedy kon prci jen ve tet dob, kdy se rozpnaj plyny vznikl hoenm palivov smsi.Ve zbvajcch dobch se pst udruje v pohybu dky setrvanosti klikovho hdele a k nmu pipevnnmu tkmu setrvanku. Motor automobilu s tydobm motorem m zpravidla tyi nebo vce vlc na spolenm klikovm hdeli.Kdy v jednom z nich je sn, v druhm je stlaovn, ve tetm rozpnn a ve tvrtm vfuk. Tm je zajitno, e vdy v jednom z nich se kon prce.innost tydobho zehovho motoru je asi 30 %.

Motor kon prci jen ve tet dob, ve zbvajcch dobch cyklu se pst udruje v pohybu dky setrvanosti klikovho hdele. Zpravidla m motor tyi vlce na spolenm klikovm hdeli,tm je zajitno, e se vdy v jednom vlci kon prce. innost tydobho zehovho motoru je asi 30 %.Ve spalovacch motorech se pemuje st vnitn energie, kter se uvoln pi hoen paliva na pohybovou energii pstu. Podle zpsobu zapalovn pohonn smsi rozliujeme motory zehov a vzntov. V automobilech se dnes nejastji pouv zehov tydob motor. Jako palivo se v nm pouv sms benzinu (rozptlenho na drobn kapky) a vzduchu. Pracovn cyklus tydobho zehovho motoru: SnStlaovnRozpnn zaplen sms ho, vytvoen plyn se rozpn a tla pst dol kon prci, st energie plynu se pemn na pohybovou energii.Vfuk

Jednodum motorem je zehov dvoudob motor.vfukov otvorsac otvorpepoutc kanlsvkaZehov dvoudob motor nem sac a vfukov ventil. Pst pi svm pohybu postupn zakrv a odkrv otvor pro sn, pepoutn a vfuk. Konstrukce motoru je jednodu, pi stejnm vkonu m men hmotnost ne zehov tydob motor. innost zehovho dvoudobho motoru je men, jen asi 20 %.

Pracovn cyklus dvoudobho zehovho motoru je:1. Sn a stlaovn: Pst jde nahoru, palivov sms se nasv do prostoru pod pstem a souasn probh stlaovn smsi, kter je nad pstem. Na konci stlaovn je sms nad pstem zaplena elektrickou jiskrou.2. Rozpnn a vfuk: Nad pstem se rozpnaj plyny vznikl shoenm palivov smsi a tla pst dol. Souasn se pepout kanlem nov palivov sms z prostoru pod pstem do vlce nad pst. Nov sms pitom pomh vytlait plyny vznikl pedchozm splenm vfukovm otvorem.

Dvoudob motory jsou ekologicky neetrn. V dsledku nedokonalho spalovn pohonn smsi, kter obsahuje i olej, unik vfukem do ovzdu mnohem vce kodlivch ltek ne u tydobch motor. Tak spoteba palivov smsi je vt, protoe vfukov plyny jsou vytlaovny novou sms a pitom st unikne do vfuku bez uitku. Dvoudob motory se dnes pouvaj vtinou u malch motocykl, travnch sekaek apod. Jednodum motorem je zehov dvoudob motor, kter nem sac ani vfukov ventil. Pouv se u malch motocykl, travnch sekaek apod. innost zehovho dvoudobho motoru je asi 20 %.

tydob vzntov motor(Dieselv motor) m obdobnou konstrukci jako zehov tydob motor, nepotebuje vak elektrick zapalovn.

tydob vzntov motor(Dieselv motor) m obdobnou konstrukci jako zehov tydob motor, nepotebuje vak elektrick zapalovn.

tydob vzntov motor(Dieselv motor) m obdobnou konstrukci jako zehov tydob motor, nepotebuje vak elektrick zapalovn.

tydob vzntov motor(Dieselv motor) m obdobnou konstrukci jako zehov tydob motor, nepotebuje vak elektrick zapalovn.

tydob vzntov motor(Dieselv motor) m obdobnou konstrukci jako zehov tydob motor, nepotebuje vak elektrick zapalovn.

tydob vzntov motor(Dieselv motor) m obdobnou konstrukci jako zehov tydob motor, nepotebuje vak elektrick zapalovn.Do vlce se nasv vzduch z vnjho prostoru. Ve vlci se prudce stla, a tm se zv jeho teplota asi na 600 C.Do horkho vzduchu se vstikuje palivo, kter se vznt a ho ve vlci bhem tet pracovn doby. Jako palivo se nejastji pouv motorov nafta. innost tohoto motoru je asi 40 %. Pstov spalovac motory je nutno pi provozu chladit. Dje se tak bu pmo vzduchem nebo u vtiny automobil a u nkterch motocykl vodou i jinou kapalinou, kter proud v chladii ochlazovanm zevn vzduchem.

Vzntov tydob motor (Dieselv motor) m obdobnou konstrukci jako zehov motor. Nepotebuje zapalovn svkou do stlaenho horkho vzduchu nad vlcem se vstikuje palivo ( motorov nafta). Je masivnj dochz k velkmu stlaovn vzduchu. Vzntov tydob motory se pouvaj nejastji u nkladnch automobil, lokomotiv, lod a stle astji i osobnch automobil. innost tohoto motoru je asi 40 %.Pklad:Automobil jel rovnomrnm pohybem rychlost 75 km/h po drze 110 km. Motor spoteboval benzn o hmotnosti 6,9 kg. Vkon motoru automobilu 13 kW.Urete dobu jzdy.Urete teplo odevzdan pi splen paliva.Urete prci vykonanou motorem.Urete innost motoru.

v = 75 km/h s = 110 km P = 13 kW m = 6,9 kg (hmotnost benznu) a) t = ? hb) Q = ? kJ h = 43 000 kJ/kg (vhevnost benznu) c) W = ? kJ d) = ? %Doba jzdy automobilu je 1 h 28 min. Motor odevzd teplo 296,7 MJ, vykon prci 19,11 kWh, tj. 68, 796 MJ. innost motoru je 23 %. Otzky a lohy k opakovn uebnice strana 89.