Mobilní energetické prostředky

1. Mobilní energetické prostředky

2. Literatura • BAUER, F. -- SEDLÁK, P. -- ŠMERDA, T. Traktory. 1. vyd. V Brně: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita, 2006. • Grečenko,A.:, Vlastnosti terénních vozidel , Praha: skriptum VŠZ 1994 • Růžička,M. a kol.:, Zemědělské traktory , Praha: SZN 2079 • Semetko,J. a kol.:, Mobilné energetické prostriedky C2, : Príroda, 1985 • Semetko,J. a kol.:, Mobilné energetické prostriedky C3, : Príroda, 1986

3. Zápočet • Aktivní účast na cvičení (max. 2 absence) • Zpracování a přednesení prezentace 11. týden • Zápočtový test 11. týden

4. Spalovací motory • Mobilní energetické prostředky Do kategorie mobilních energetických prostředků zahrnujeme traktory, samojízdné stroje a nákladní automobily. Nejrozšířenějším mobilním energetickým prostředkem je traktor. V ČR je evidováno přibližně 160 000 traktorů, v zemědělství se jich nachází 79 000 kusů (1999). Průměrné stáří traktorového parku v ČR je 12,5 roku. V současné době je spalovací motor výhradním zdrojem pohonu mobilních energetických prostředků. Současné traktory jsou vybaveny vznětovými, řadovými přeplňovanými motory s přímým vstřikem paliva.

5. Spalovací motory • Rozdělení motorů Podle zdroje energie na: • Tepelné motory parný stroj spalovací motory • Ostatní elektromotory setrvačníkové motory hybridní motory a další • Motory • Motor je hnací stroj dopravního prostředku, transformující nějaký druh energie na mechanickou práci, která se využívá na pohon dopravního prostředku, případně na pohon jeho dalších zařízení

6. Spalovací motory • Spalovací motor • Spalovací motor je tepelný motor, který transformuje chemickou energii obsaženou v palivu na mechanickou práci. • Elektromotor Elektromotor transformuje elektrickou energii na mechanickou práci na principu elektromagnetické indukce. • Setrvačníkový motor (Gyromotor) Setrvačníkový motor transformuje kinetickou energii, akumulovanou v setrvačníku na mechanickou práci. • Hybridní pohon Hybridní pohon využívá několik principů transformace energie na mechanickou práci.

7. Spalovací motory • Spalovací motor

8. Spalovací motory • Rozdělení spalovacích motorů Podle způsobu činnosti: • motory dvoudobé • motory čtyřdobé • Dvoudobé motory Pro dvoudobé motory je charakteristické, že pracovní oběh motoru (sání, komprese, expanze a výfuk) proběhne v průběhu jedné otáčky klikového hřídele motoru. Pracovní cyklus přitom probíhá nad pístem nebo pod ním.

9. Spalovací motory • Rozdělení spalovacích motorů Podle způsobu činnosti: • motory dvoudobé

10. Spalovací motory • Rozdělení spalovacích motorů Podle způsobu činnosti: • motory dvoudobé • motory čtyřdobé • Čtyřdobé motory Pracovní cyklus čtyřdobého motoru probíhá během dvou otáček klikového hřídele a je složen ze čtyř na sebe navazujících částí: • Sání • Komprese • Expanze • Výfuk

11. Spalovací motory • Rozdělení spalovacích motorů Podle způsobu činnosti: • motory čtyřdobé zážehové

12. Spalovací motory • Rozdělení spalovacích motorů Podle způsobu činnosti: • motory čtyřdobé vznětové

13. Spalovacímotory PODLE ZPŮSOBU PLNĚNÍ VÁLCE Motory s atmosférickýmplněním Sání motoru probíhá při malém podtlaku, pohybem pístu z horní úvrati do dolní. Takové motory se označují jako nepřeplňované. Motory s přetlakovým plněním Během sání motoru je přiváděn tlak větší než atmosférický, který se označuje jako přetlak. Normální atmosférický tlak má hodnotu 101 325 Pa. Přetlak se vytváří pomocí turbodmychadla, umístěného na spalovacím motoru. Takové motory se označují jako přeplňované.

14. Spalovací motory • Rozdělení spalovacích motorů Podle způsobu činnosti: • motory čtyřdobé

15. PODLE USPOŘÁDÁNÍ VÁLCŮ ŘADOVÉ Válce jsou uspořádány v jedné řadě. Používají se dnes nejčastěji. PLOCHÉ Nejčastěji se dvěma řadami válců, umístěných proti sobě ve vodorovné rovině. VIDLICOVÉ Válce jsou uspořádány do tvaru písmene Spalovací motory

16. Spalovací motory • Základní pojmy a parametry

17. Spalovací motory • Základní pojmy a parametry • Zdvihový objem válce Zdvihový objem válce je jmenovitý objem prostoru ve válci motoru omezený horní a dolní úvratí:

18. Spalovací motory • Základní pojmy a parametry • Točivý moment a výkon Točivý moment motoru Mt je moment vyvozený motorem na hnacím hřídeli. Točivý moment se měří v závislosti na otáčkách na motorových brzdách. Efektivní výkon motoru Pe se počítá jako součin točivého momentu a úhlové rychlosti klikového hřídele.

19. PRACOVNÍ OBĚH ČTYŘDOBÉHO ZÁŽEHOVÉHO MOTORU Indikátorový diagram Pracovní oběh spalovacího motoru lze zobrazit pomocí indikátorového diagramu. Indikátorový diagram je grafické zobrazení změn tlaku ve válci v závislosti na změně vnitřního objemu pracovního prostoru. Průběh tlaku je snímán během činnosti spalovacího motoru Spalovací motory

20. Spalovací motory • Základní pojmy a parametry • Pracovní oběh pístového spalovacího motoru

21. Spalovací motory • Základní pojmy a parametry • Pracovní oběh pístového spalovacího motoru Ai – indikovaná práce jednoho válce

22. Spalovací motory • Základní pojmy a parametry • Indikovaný výkon Pi , • Jeden zdvih přísluší polovině otáčky

23. Spalovací motory • Tepelná bilance

24. Spalovací motory • Základní pojmy a parametry • Součinitel přebytku vzduchu • Pro oxidační proces paliva musí být vhodným způsobem k palivu přivedeno okysličovadlo, tj. kyslík z atmosférického vzduchu. K dokonalé oxidaci paliva, tj. k úplnému vyhoření všeho paliva a vzniku produktů dokonalého hoření (tj. CO2 a H2O) je zapotřebí přivést k 1 kg paliva nejméně tzv. teoretické množství vzduchu LVT. • MV hmotnost přivedeného vzduchu [kg] • Mp hmotnost paliva [kg] • LVT teoretické množství vzduchu pro dokonalé spálení [kg.kg-1] • Lsk – skutečná dodaná hmotnost vzduchu [kg] na kg paliva • Lmin – teoreticky potřebná hmota vzduchu [kg] na kg paliva

25. Spalovací motory • Základní pojmy a parametry • Pro dokonalé shoření 1 kg automobilového benzínu je třeba 14,5 kg vzduchu • Pro dokonalé shoření 1 kg motorové nafty je třeba 14,7 kg vzduchu • Zážehové motory – mez zápalnosti – 0,65 – 1,65 • Vznětové motory – mez zápalnosti – 1,1 – 7

26. Spalovací motory • Základní pojmy a parametry • Součinitele přebytku vzduchu λ • Při λ = 1 jde o stechiometrické složení • Při λ < 1 jde o směs bohatou (nedostatek vzduchu) • Při λ > 1 znamená směs chudou (přebytkem vzduchu).

27. Spalovací motory Pístové spalovací motory se skládají z těchto částí: • pevné, nepohyblivé – blok válců, kliková skříň, hlava válců, spodní víko motoru, kryty a těsnění. • pohyblivé části motoru – klikové ústrojí a rozvody motoru. • příslušenství – pomocná zařízení, která umožní chod motoru (chladící soustava, mazání motoru, palivový systém, zapalování, příprava směsi atd.

28. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

29. Spalovací motory • Základem pohyblivých částí motoru je klikový mechanizmus. • Klikový mechanizmus mění přímočarý vratný pohyb pístu na otáčivý pohyb klikového hřídele. • Rotační pohyb je dále využíván přes převodová ústrojí k pohybu vozidla. • Klikový mechanizmus se skládá z pístu, pístních kroužků, pístního čepu, ojnice, klikového hřídele, závaží a setrvačníku.

31. 1 2 3 4 5

34. Spalovací motory • Ojnice spojuje píst s klikovým hřídelem a svým výkyvem mění přímočarý pohyb pístu na rotační pohyb klikového hřídele.

35. Spalovací motory • Klikový hřídel koná rotační pohyb který se přes převodová ústrojí přenáší na hnací kola. • Klikový hřídel je uložen v klikové skříni. • Na jednom konci klikového hřídele je připevněn setrvačník a na druhém pohon pro rozvodný mechanismus.

36. Animace

37. Spalovací motory • Setrvačník akumuluje energii, potřebnou pro překonání nepracovních zdvihů motoru. • Další důležitou úlohou je, že zlepšuje rovnoměrnost chodu spalovacího motoru. • V tělese setrvačníku je namontována spojka pro řazení převodových stupňů.

39. Spalovací motory • Nepohyblivé části slouží obvykle k uložení a vedení pohyblivých částí spalovacího motoru. • Do této skupiny patří kliková skříň, blok motoru, hlava válců, víko motoru atd.

40. 1 2 3

44. Spalovací motory • Hlava válců je samostatnou součástí a uzavírá pracovní prostor válce. • Tvoří část spalovacího prostoru. • V hlavě válce jsou vytvořeny otvory pro ventily a jejich ovládání, kanály pro chlazení motoru a kanály pro sání a výfuk. • V hlavě válce jsou dále vrtání pro zapalovací svíčku a vstřikovač. • Hlava válce může být rozdělená tzn. pro každý válec samostatně nebo z jednoho kusu pro všechny válce.

46. Spalovací motory • Píst přenáší tlak plynů ve spalovacím prostoru a sílu, která tak vzniká a přenáší ji přes pístní čep, ojnici na klikový hřídel. • Protože je píst velmi tepelně namáhaný, musí být ve válci s vůlí. • Z toho důvodu je opatřen pístními kroužky, které dotěsňují prostor mezi pístem a válcem.

47. Spalovací motory • Tepelné zatížení pístu