TEPELNÉ MOTORY = hnací stroje, které přeměňují část vnitřní energie paliva (včetně jaderného) uvolněné hořením (jadernou reakcí) na energii pohybovou
Obecné složení tepelného motoru:
- pracovní látka
- ohřívač
- chladič
ROZDĚLENÍ TEPELNÝCH MOTORŮ: (podle typu pracovní látky)
- MOTORY PARNÍ - pracovní látkou je vodní pára, která se získává v parním kotli mimo vlastní motor
- PARNÍ STROJ
- nejstarší tepelný motor (sestrojen r. 1784 - James Watt)
- první parní silniční vůz v Praze - rok 1815 - J. Božek
- první parní loď na Vltavě - rok 1817 - J. Božek
- účinnost: 9 - 15 %
Schéma parního stroje - zdroj: www.parnistroj.org
Historie, princip a vlastní výroba parního stroje - příspěvek pořadu PORT ČT (15 minut)
- PARNÍ TURBÍNA
- energie vodní páry se přeměňuje na kinetickou energii oběžného kola
- použití: tepelné elektrárny - k pohonu generátorů elektrického napětí (výkon 200 - 600 MW)
- účinnost: 25 - 35 %
- MOTORY SPALOVACÍ - pracovní látkou je plyn vznikající hořením paliva uvnitř motoru
rozdělení spalovacích motorů:
- MOTORY PÍSTOVÉ (plynová turbína, zážehový a vznětový motor)
- MOTORY TRYSKOVÉ (REAKTIVNÍ) (proudový motor, raketový motor)
ZÁKLADNÍ VLASTNOSTI JEDNOTLIVÝCH SPALOVACÍCH MOTORŮ
PLYNOVÁ TURBÍNA
|
Schéma |
princip činnosti a popis:
nasávání vzduchu do kompresoru - z něj je vytlačován do spalovacích komor - zde se do něj vstřikuje palivo - výbuch - zplodiny velkou rychlostí proudí na lopatky turbínových kol - roztáčení turbíny (předání části energie) - únik zplodin do ovzduší
1 - kompresor
2 - spalovací komora
3 - turbína
použití:
pohon elektrických generátorů, lodí i některých automobilů
|
|
| Účinnost: 22 - 37 % |
Zdroj: http://www.energyweb.cz/web/EE/images/02/22_13.gif |
ZÁŽEHOVÝ MOTOR - ČTYŘDOBÝ
Princip činnosti:
pracuje ve čtyřech dobách - taktech
|
|
- sání - sací ventil otevřen, výfukový uzavřen, píst jde dolů, do válce je nasávána pohonná směs vzduchu a benzínu vytvořená v karburátoru
- stlačení - oba ventily uzavřeny, píst jde nahoru a stlačuje pohonnou směs, píst se blíží horní úvrati, přeskočí ve válci jiskra (svíčka) a zapálí směs
- výbuch (expanze) - oba ventily uzavřeny, zápalná směs prudce shoří, vytvořené plyny stlačují píst dolů - tento takt (zdvih) je pracovní
- výfuk - sací ventil uzavřen, výfukový otevřen, píst jde nahoru a vytlačuje spálené plyny mimo válec
Použití:
osobní automobily
Účinnost:
20 - 33 %
|
Animace a řez motorem
Zdroj animace:
Zdroj obrázku:
http://dragon.web2001.cz/fyzika/tepelnestroje/Obrazky/zazehovy_4doby_02.jpg
|
ZÁŽEHOVÝ MOTOR - DVOUDOBÝ
Princip činnosti:
pracuje ve dvou dobách - taktech
- sání a stlačení
- výbuch a výfuk
motor nemá ventily
přívod paliva a výfuk spálené směsi řídí píst svým pohybem
Použití:
motocykly, některé druhy osobních automobilů, sekačky
Účinnost:
nižší než u čtyřdobého
|
Animace a ukázka motoru
Zdroj animace:
DVOUDOBÝ ZÁŽEHOVÝ MOTOR S JEDNOVÁLCOVÝM USPOŘÁDÁNÍM
Zdroj obrázku: http://www.motoristi.cz/185/honda-nsr-125/
|
VZNĚTOVÝ MOTOR (DIESELŮV)
|
Schéma |
Princip činnosti:
podobný jako u motoru čtyřdobého zážehového
rozdíly:
nepotřebuje karburátor ani svíčku
do válce se nasává čistý vzduch, který se prudkým adiabatickým stlačením zahřeje na vysokou teplotu |
|
do tohoto horkého vzduchu se vstřikovacím čerpadlem vstříkne jemně rozptýlená nafta, která se vzníti a postupně spaluje
Použití:
nákladní automobily, autobusy, traktory, lokomotivy, lodě, generátory elektrického napětí
Účinnost:
30 - 42 %
|
DIESELŮV MOTOR - VZNĚTOVÝ
|
PROUDOVÝ MOTOR
|
Schéma |
Princip činnosti:
- vzduch vnikající vstupním otvorem motoru je vtlačován kompresorem do spalovacích komor
- do komor se přivádí současně tryskou rozprášené palivo, jehož hořením se vzduch zahřeje
- horká spálená směs pod vysokým tlakem uniká přes lopatky oběžných kol plynové turbíny, která se roztočí a pohání opět kompresor
- nakonec plyn únikem z motoru na základě zákona akce a reakce uvádí motor do pohybu
|
|
Použití:
pohon letadel, člunů, vlaků, závodních automobilů
Podívej se:
Proudové motory na DRAGON.WEB2001.CZ
|
Video - složení a popis motoru
Proudový motor - složení a popis činnosti
Zdroj: http://youtu.be/q38GUiAa0ME |
RAKETOVÝ MOTOR
| chéma |
Princip činnosti:
- ve spalovací komoře se spaluje palivo s okysličovadlem
- unikající plyna ženou motor na základě zákona akce a reakce vpřed
Použití:
umělé družice, kosmické sondy a lodě (mohou pracovat v meziplanetárním prostoru - nepotřebují vzdušný kyslík automobilů
Účinnost:
až 50 % |
|
RAKETOVÝ MOTOR POUŽITÝ V RAKETĚ V-2
Zdroj obrázku:
| deo a ukázka motoru
Raketový motor na gymnáziu
Zdroj: http://youtu.be/ML07sPq8hS4 |
Realizace pokusu z pořadu PORT
Výroba zapalovacích svíček - 5 min 1 s
|
|
