Princíp a funkcia spaľovacieho motora, základné pojmy...

SPAĽOVACÍ MOTOR

Spaľovacie motory majú svoj názov podľa toho, že v nich dochádza k spaľovaniu palivovej zmesi. Motocykle väčšinou používajú zážihové dvojtaktné, alebo štvortaktné motory. Vznetové (dieselové) motory sa u motocyklov veľmi nepresadili, pretože sú príliš veľké a ťažké a nedosahujú porovnateľné výkony ako motory zážihové.

PRINCÍP ČINNOSTI

Klasický piestový spaľovací motor mení chemickú energiu (palivo) na mechanickú energiu (pohyb piestu) a z časti na tepelnú energiu (straty). Po zapálení zmesi v spaľovacom priestore, ktorý musí byť dokonale utesnený, vzniká veľký tlak. Tento pôsobí na piest motora, a posúva ho. Posuvný pohyb piestu sa prenáša cez ojnicu na kľukový hriadeľ a tým sa mení na rotačný.

Až ten je možné ďalej využiť na pohon motocykla.

Piest sa vo valci pohybuje hore a dole, pričom horná medzná poloha jeho pohybu sa nazýva horná úvrať (HÚ) a dolná medzná poloha dolná úvrať (DÚ). Vzdialenosť medzi nimi je zdvih piestu a priestor, ktorý piest vyplňuje pri pohybe sa nazýva zdvihový objem. Zdvihový objem závisí aj od priemeru valca (piestu). Tento priemer sa nazýva vŕtanie. Priestor, ktorý ostane vo valci, keď je piest v hornej úvrati sa nazýva kompresný priestor. Kompresný pomer potom znamená pomer objemu valca, keď je piest v dolnej úvrati a v hornej úvrati. Čím je kompresný pomer väčší dochádza k lepšiemu stlačeniu zmesi pred zapálením a jej lepšiemu premiešaniu čo má za následok kvalitnejšie spaľovanie.

ČO SA TAM ODOHRÁVA

Pri každom zápale dosahuje teplota v spaľovacom priestore vo valci hodnotu až 2 500 ^oC a pri každom ďalšom takte motora sa uvoľňuje ďalšie teplo. Už pri voľnobežných otáčkach (1000 ot./min) piest prekoná približne 16 krát svoj pracovný zdvih (DÚ – HÚ - DÚ). Všetky súčiastky v spaľovacom priestore teda musia byť veľmi odolné. Ak by motor nebol chladený, jeho teplota by stále rástla, až by došlo k jeho zničeniu. Ideálna prevádzková teplota motora sa pohybuje od 85 – 120 ^oC podľa typu motora. Táto tepelná energia je nevyužiteľná a nazýva sa stratovou energiou. K nej sa ešte pridávajú mechanické straty (trenie, pohon pomocných agregátov) a chemické straty (nedokonalé spaľovanie).

Účinnosť motora udáva pomer využiteľného a dodávaného výkonu Spaľovacie motory majú žiaľ účinnosť iba 25%. Výkon motora sa potom udáva v jednotkách k (kôň = konská sila, HP = Horse Power), alebo kW(kilowatt)

KONSKÁ SILA vs. KILOWATT

1 k = 735.8 W = 0.7358 kW

1 kW = 1.359 k

Toto je základný teoretický princíp motora. Skutočná realizácia spaľovacieho piestového motora je omnoho zložitejšia a zahŕňa ďalšie podsystémy, ako palivový, chladiaci, mazací... Podľa rôznych požiadaviek boli vyvinuté rôzne typy motorov, ktoré sa navzájom líšia počtom pracovných taktov, počtom valcov, ich vzájomným usporiadaním, atď. O tom si však napíšeme nabudúce...