Spalovací motor

Charakteristickým rysem je příjem palivové směsi do sběrného potrubí nebo otevřených válců motoru zásobováním systému vstřikování paliva . V současné době je to převládající verze Otto ICE, protože vám umožňuje výrazně zjednodušit elektronické ovládání motoru. Požadovaného stupně homogenity směsi se dosáhne zvýšením tlaku rozprašování paliva vstřikovačem. Jednou z možností je přímé vstřikování paliva, kromě vysoké rovnoměrnosti umožňuje zvýšit kompresní poměr (a tím i účinnost) motoru. Poprvé se vstřikovací systémy objevily na leteckých motorech, protože umožňovaly dávkovat směs v libovolné poloze motoru.

Rotační píst

Navrhl jej vynálezce Wankel na počátku 20. století. Základem motoru je trojúhelníkový rotor (píst), rotující ve speciální komoře tvaru 8, plnící funkce pístu, klikového hřídele a rozdělovače plynu . Tato konstrukce umožňuje provádět jakýkoli 4taktní dieselový , Stirlingův nebo Ottov cyklus bez použití speciálního mechanismu distribuce plynu. Během jedné otáčky motor vykoná tři kompletní pracovní cykly, což je ekvivalentní provozu šestiválcového pístového motoru. Byl sériově vyráběn NSU v Německu ( auto RO-80 ), VAZ v SSSR (VAZ-21018 Zhiguli, VAZ-416 , VAZ-426 , VAZ-526 ), ​​​​Mazda v Japonsku (Mazda RX-7, Mazda RX-8 ). Navzdory své zásadní jednoduchosti má řadu významných konstrukčních obtíží, které velmi znesnadňují jeho širokou implementaci. Hlavní potíže jsou spojeny s vytvořením odolných zpracovatelných těsnění mezi rotorem a komorou a s konstrukcí mazacího systému, potažmo s plněním ekologických požadavků [27] .

RCV  - spalovací motor, jehož systém distribuce plynu je realizován pohybem pístu, který vykonává vratné pohyby a střídavě prochází sacím a výfukovým potrubím

Motory s vnitřním spalováním s rotačním pístem obvykle používají jako palivo benzín , ale lze použít i plyn. Motor s rotačními písty je spolu s motorem Balandin významným představitelem ojnicových spalovacích motorů. [28]

Plynové motory se zážehovým zapalováním

Jedná se o konvenční pístový spalovací motor pracující na Ottově cyklu (s jiskrovým zapalováním), využívající jako palivo uhlovodíky , které jsou za normálních podmínek v plynném stavu. Tyto motory nacházejí široké uplatnění např. v elektrárnách malých a středních výkonů využívajících jako palivo zemní plyn (v oblasti velkých výkonů kralují pohonné jednotky s plynovou turbínou). Mohou pracovat na 2-taktním cyklu, ale 4-taktní verze je běžnější.

Vlastnosti zařízení plynového motoru:

• Při použití zkapalněného plynu  (buď LPG  - skladovaný v láhvi pod tlakem až 16 atm ; nebo LNG  - vyžaduje kryogenní zařízení) obsahuje energetický systém výparník a redukční ventil , po kterém je plyn nasáván motorem do sací potrubí přes směšovač vzduch-plyn nebo vstřikované přes trysky . V některých případech jsou výparník a reduktor plynu kombinovány v jednom krytu.
• Při použití CNG jako paliva  je plyn skladován v lahvích pod tlakem 150-250 atm , je zde reduktor, ale chybí výparník.
• Při práci na generátorový plyn (získaný přeměnou pevného paliva na plynné palivo, kde se jako tuhé palivo používá uhlí , koks , uhelné brikety , palivové pelety , palivové dřevo , dřevěné uhlí , rašelina ) se palivo pro spalovací motory syntetizuje ve speciálním plynovém generátoru . Vlivem nižšího spalného tepla hořlavé směsi se obvykle snižuje výkon motoru.

Pístový spalovací motor se vznětovým zapalováním

U vznětového motoru dochází k vznícení paliva jinak. Část paliva je vstřikována a tryskou vstřikována do vzduchu ohřátého adiabatickou kompresí ve válci . Při rozstřikování kolem jednotlivých odpařujících se kapiček paliva vznikají spalovací centra a při vstřikování paliva část paliva dohoří ve formě hořáku. Vzhledem k tomu, že vznětové motory nepodléhají klepání (vzhledem k začátku dodávky a spalování paliva po TDC kompresního zdvihu), není kompresní poměr omezen klepáním. Jeho zvýšení nad 15 prakticky nedává zvýšení účinnosti [29] , protože v tomto případě je maximální tlak omezen delším spalováním a zmenšením úhlu předstihu vstřiku. Malé vznětové motory s vířivou komorou však mohou mít kompresní poměr až 26, pro spolehlivé zapalování v podmínkách velkého odvodu tepla a pro méně tuhý provoz . Velké přeplňované lodní dieselové motory mají kompresní poměr řádově 11~14 a účinnost více než 50 % [30] . Pro usnadnění startování mohou mít dieselové motory žhavicí svíčky, trysky elektrického hořáku nebo jiná zařízení.

Dieselové motory jsou obvykle méně rychlé , proto se při stejném výkonu jako benzínové motory vyznačují větším točivým momentem na hřídeli. Velké dieselové motory jsou uzpůsobeny pro provoz na těžká paliva, jako je topný olej . Startování velkých vznětových motorů se provádí zpravidla stlačeným vzduchem, nebo u dieselagregátů z připojeného elektrocentrály , která při startování funguje jako startér .

Moderní motory, nazývané dieselové motory, nepracují v Dieselově cyklu , ale v Trinkler-Sabatově cyklu se smíšeným přívodem tepla. Jejich nevýhody jsou dány zvláštnostmi pracovního cyklu - vyšším mechanickým napětím, které vyžaduje zvýšenou pevnost konstrukce a v důsledku toho zvýšení jejích rozměrů, hmotnosti a nákladů v důsledku komplikované konstrukce a použití dražších materiálů. Rovněž vznětové motory se v důsledku heterogenního spalování vyznačují nevyhnutelnými emisemi sazí a zvýšeným obsahem oxidů dusíku ve výfukových plynech.

Benzín-dieselový motor

Hlavní část ochuzené náplně plyn-vzduch je připravena jako u každého plynového motoru, ale není zapálena elektrickou svíčkou , ale pilotní částí motorové nafty vstřikovanou do válce, podobně jako u dieselového motoru. Obvykle je možné provozovat čistě dieselový cyklus. Použití: těžká nákladní vozidla, autobusy, dieselové lokomotivy (často posunovací). Vznětové motory, stejně jako plynové motory, produkují méně škodlivých emisí, navíc zemní plyn je levnější. Takový motor se často získává dodatečnou montáží sériového, přičemž úspora nafty (míra náhrady plynem) je asi 60 % [31] . Zahraniční firmy také aktivně vyvíjejí takové návrhy [32] .

Diesel Hammer

Typ vznětového motoru s výstupem energie ve formě pístu ( ženy ). Nemá klikový mechanismus, systémy chlazení a mazání. K atomizaci paliva u starších provedení dochází, když se žena trefí do otvoru v chabotu, u novějších se rozstřikuje tryskou.

Spalovací motor s volnými písty

Typ vznětového motoru s výstupem energie ve formě energie stlačeného plynu. Píst kmitající ve válci vydává energii stlačováním plynu v prostoru pod pístem. Odpadá tak potřeba samostatného pístového nebo odstředivého kompresoru a také klikového mechanismu.

Kombinovaný spalovací motor

Kombinovaný spalovací motor je kombinací pístových a lopatkových strojů (turbína, kompresor), u kterých se oba stroje podílejí na realizaci pracovního procesu ve srovnatelné míře. Příkladem kombinovaného spalovacího motoru je pístový motor s posilovačem plynové turbíny (turbo). Velký přínos k teorii kombinovaných motorů přinesl sovětský inženýr profesor A. N. Shelest .

Nejběžnějším typem kombinovaných motorů je pístový s turbodmychadlem. Turbodmychadlo nebo turbodmychadlo (TK, TN) je kompresor , který je poháněn výfukovými plyny . Svůj název získala od slova „turbína“ (fr. turbína z lat. turbo – vichřice, rotace). Toto zařízení se skládá ze dvou částí: kola turbínového rotoru poháněného výfukovými plyny a odstředivého kompresoru upevněného na opačných koncích společné hřídele. Proud pracovní tekutiny (v tomto případě výfukových plynů) působí na lopatky upevněné po obvodu rotoru a uvádí je do pohybu společně s hřídelí, která je integrální s rotorem turbíny ze žáruvzdorné slitiny. . Na hřídeli je kromě rotoru turbíny upevněn rotor kompresoru z hliníkové slitiny, který při otáčení hřídele vhání vzduch do válců spalovacího motoru. V důsledku působení výfukových plynů na lopatky turbíny se tedy rotor turbíny, hřídel a rotor kompresoru současně roztočí. Použití turbodmychadla ve spojení s mezichladičem (mezichladičem) umožňuje dodávat hustší náplň do válců spalovacího motoru (u moderních přeplňovaných motorů se toto schéma používá). V některých schématech mají motory dva nebo více stupňů posilování, obvykle s mezichlazením, a turbodmychadla jsou regulována (množství vstřiku je omezeno), což v zásadě umožňuje získat různé možnosti pro závislost výkonu na otáčkách. (zlepšení přepravních výkonů).

Plněné motory před příchodem proudových motorů byly jediné možné ve výškovém letectví, kvůli poklesu hustoty vzduchu s výškou ; jsou široce používány v dieselových motorech (umožňují zvýšit ukazatele specifického výkonu na úroveň přirozeně nasávaných jiskrových ICE a vyšší), méně často v benzínových . Úpravou přeplňování turbodmychadlem (regulátorem tlaku) a také nastavením mechanismu rozvodu plynu , které společně určují plnění válců motoru, je možné zlepšit jeho přepravní vlastnosti.

Proudový motor

Vyvíjí tah prostřednictvím reaktivní síly z produktů spalování vystřikovaných tryskou. K urychlení pracovní tekutiny se využívá jak expanze plynu vlivem zahřívání při spalování ( tepelné proudové motory ), tak i další fyzikální principy, např. urychlování nabitých částic v elektrostatickém poli (viz iontový motor ).

Proudový motor kombinuje skutečný motor s vrtulí , to znamená, že vytváří trakci pouze prostřednictvím interakce s pracovní kapalinou, bez podpory nebo kontaktu s jinými tělesy. Z tohoto důvodu se nejčastěji používá k pohonu letadel , raket a kosmických lodí .

Motor s plynovou turbínou

Vyznačuje se stlačováním pracovní tekutiny v kompresorové části, po spalování procházejí turbínovou částí zplodiny, které výrazně zvětšily svůj objem (v důsledku tepelné roztažnosti). U motoru s plynovou turbínou se výkon přenáší na hřídel turbíny, u proudového motoru pohyb spalin vytváří hybnost motoru.

Střelné zbraně

Je to vůbec první typ pístového spalovacího motoru v době vynálezu [33] [34] .

Znakem střelných zbraní jako tepelného motoru je použité tuhé palivo , které má vysoké objemové spalné teplo a rychlost hoření , což zajišťuje mnohonásobné zvýšení objemu spalin a efektivní zrychlení střel nebo projektilů vymrštěných z hlavně. (válec) sloužící jako píst .

Stejně jako ostatní motory mohou být střelné zbraně chlazeny vzduchem a kapalinou; v masivních lafetách se používá nucené proplachování k ochlazení hlavně po každém výstřelu. Palivo se zapálí úderem úderníku na zápalce . S každým cyklem práce takový motor zrychlí kulku nebo projektil , který přesně zasáhne nepřítele na velkou vzdálenost bez fyzického úsilí samotného bojovníka.

ICE systémy

Kromě hlavních (funkčních) částí, které zajišťují přeměnu energie horkých plynů na točivý moment nebo translační pohyb, mají spalovací motory další systémy: přívod paliva, mazání , chlazení , start ; v závislosti na konstrukci motoru - rozvody plynu , vstřikování paliva , zapalování a další. Účinnost těchto systémů, zejména těch, které jsou spojeny s přívodem paliva a vzduchu, přímo ovlivňuje výkon, účinnost a šetrnost k životnímu prostředí motoru, zatímco vlastnosti ostatních (startovací systém, mazání, chladicí systém, systém čištění vzduchu) ovlivňují hlavně ukazatele hmotnosti a velikosti a zdroje [35] .

Charakteristika spalovacího motoru

Spotřebitelské vlastnosti motoru (za vzor klasického pístového nebo kombinovaného motoru, který dodává točivý moment) lze charakterizovat následujícími ukazateli:

1. Hmotnostní indikátory v kg na litr pracovního objemu (obvykle od 30 do 80) - specifická hmotnost a v kW / kg - specifický výkon. Jsou důležitější pro dopravu, zejména pro letectví, motory.
2. Měrná spotřeba paliva , g/l. s. * hodina (g / kW * h), nebo pro konkrétní druhy paliv s různou hustotou a stavem agregace l / kW * h, m 3 / kW * h.
3. Zdroj v hodinách (hodinách). Některé aplikace spalovacích motorů nevyžadují velké zdroje (startování spalovacích motorů, ATGM motory , torpéda a drony), a proto jejich konstrukce nemusí obsahovat například olejové a vzduchové filtry. Zdroj takových specifických spalovacích motorů, jako jsou střelné zbraně, se počítá v počtu výstřelů před výměnou hlavně. Nejodolnější motory by měly mít zdroj v řádu desítek a stovek tisíc hodin (lodní a výkonné stacionární), což odpovídá zdroji plavidla nebo elektrárny.
4. Vlastnosti prostředí ( jak nezávislé, tak jako součást vozidla ), které určují možnost jeho provozu.
5. Transportní charakteristiky, které určují křivku točivého momentu v závislosti na počtu otáček . Při chodu motoru na šroubovou charakteristiku , obvykle bez převodovky, není potřeba speciální úprava přepravní charakteristiky, ale u automobilů a traktorů může dobrá přepravní charakteristika (vysoká rezerva točivého momentu, nastavení na nízké otáčky ) snížit počet převody v převodovce a usnadňují ovládání.
6. Hlučnost motoru, často daná jeho použitím v luxusních modelech aut nebo ponorkách . Kvůli snížení hluku často snižují tuhost uložení motoru, komplikují výfuková schémata (například výfukové plyny přes vrtuli u přívěsných motorů) a také kapotu.

Rychlostní charakteristiky

Spalovací motory, které dodávají výkon na výstupní hřídel, se obvykle vyznačují křivkami točivého momentu a výkonu v závislosti na otáčkách hřídele (od minimálních stabilních volnoběžných otáček po maximální možné, při kterých může spalovací motor pracovat dlouhou dobu bez poruch) [36] . Kromě těchto dvou křivek lze prezentovat specifickou křivku spotřeby paliva [37] . Na základě výsledků rozboru takových křivek je určen faktor rezervy točivého momentu (neboli faktor adaptability) a další ukazatele, které ovlivňují konstrukci převodovky [38] .

Pro spotřebitele výrobci poskytují externí rychlostní charakteristiky s čistým výkonem ISO-1585 podle regionálního standardu pro měření výkonu ICE, který závisí na teplotě, tlaku, vlhkosti vzduchu, použitém palivu a dostupnosti pomocného náhonu pro instalované jednotky. Do roku 1972 byly motory amerických výrobců testovány podle jiné normy (SAE Gross), později podle SAE Net (měření hrubého, resp. čistého výkonu).

Tato charakteristika se nazývá externí, protože čáry výkonu a momentu procházejí nad dílčí rychlostní charakteristikou a nad tuto křivku nelze žádnými manipulacemi s přívodem paliva dostat výkon (absolutní otáčky - viz dále).

Publikace z 80. let a dříve uvádějí rychlostní charakteristiky založené na měření hrubého výkonu (křivka točivého momentu je také znázorněna v grafu výše). Tento výkon je stanoven bez zohlednění ztrát pro pohony externích motorových jednotek (ventilátor, vodní čerpadlo, generátor). Ze spotřebitelů poháněných klikovým hřídelem v tomto případě zůstává pouze olejové čerpadlo a vačkový hřídel (hřídele).

Kromě plných se ve výpočtech dopravních převodů aktivně využívají dílčí rychlostní charakteristiky  - efektivní výkon motoru na mezipolohách regulátoru dodávky paliva (nebo škrticí klapky u benzínových motorů) [38] . U vozidel s vrtulí na takové charakteristiky jsou charakteristiky vrtule uvedeny v různých polohách stoupání vrtule s nastavitelným stoupáním [39] .

Existují další charakteristiky, které nejsou spotřebitelům publikovány, například křivky indikovaného výkonu, indikované spotřeby paliva a indikovaného točivého momentu a používají se při výpočtu spalovacího motoru, stejně jako absolutní rychlostní charakteristika , která ukazuje maximální možnou výkon daného motoru, který lze získat dodáním většího množství paliva než v nominálním režimu. U dieselových motorů se také buduje kouřové vedení , za kterým se nesmí pracovat [40] .

Práce na absolutní charakteristice se prakticky neprovádějí (s výjimkou spouštění spalovacího motoru), protože to snižuje účinnost a šetrnost motoru k životnímu prostředí, snižuje zdroje (zejména u dieselových motorů, u kterých provoz za kouřovou linií snižuje motor zdroje na několik hodin) [41] .

Charakteristický rozdíl mezi otáčkovou charakteristikou vznětového a zážehového motoru (dílčí rychlostní charakteristika druhého prudce klesající v oblasti vysokých otáček) je způsobena odlišným způsobem regulace výkonu: u plynových a benzínových motorů přívod vzduchu nebo je hořlavá směs omezena škrticí klapkou ( kvantitativní regulace ) a se zvyšováním plynu se s nárůstem otáček prudce snižuje plnění válce, zatímco u dieselových motorů zůstává množství vzduchu stejné ( regulace kvality ) , a točivý moment klesá přibližně úměrně dodávce paliva na cyklus [42] .

To s sebou nese dva důsledky: za prvé, benzínové motory mají vyšší faktor adaptability , a proto vůz vybavený takovým motorem může mít v převodovce méně převodových stupňů; za druhé, vznětové motory snižují svou účinnost mnohem méně, když pracují s charakteristikami dílčích otáček [43] . V tomto ohledu novější modely motorů se vstřikováním paliva do válců (FSI) při částečném zatížení škrtí méně, zatímco ve válcích dochází k tzv. vrstvené tvorbě směsi (spalovací centrum kolem palivového paprsku ve středu je obklopeno vzduchem) . Současně se zvýšením účinnosti takový proces spalování snižuje emise [44] . Tyto motory tedy budou mít charakteristiky mezi uvedenými.

Na druhou stranu se v posledních desetiletích aktivně využívá škrcení vznětových motorů, zaváděné za účelem zlepšení přepravních výkonů. Škrcení má největší účinek u vznětových motorů vybavených turbodmychadlem [45] .

Zdroj ICE

Je to do značné míry dáno konstrukcí a stupněm vynucení. V poslední době je v důsledku růstu ekologických požadavků maximální přípustná životnost motoru limitována nejen jeho snižováním výkonu a spotřeby paliva, ale také růstem škodlivých emisí.

U pístových a rotačních spalovacích motorů je zdrojem z velké části opotřebení těsnění pístu (pístní kroužky) nebo rotoru (koncové těsnění), u plynových turbín a proudových motorů - ztráta pevnostních vlastností materiálu a deformace čepele. Ve všech případech dochází k postupnému opotřebení ložisek a hřídelových těsnění a vzhledem k závislosti hlavního mechanismu motoru na pomocných jednotkách je zdroj omezen poruchou prvního z nich.

Motory mají obvykle servisní intervaly spojené s proplachováním nebo výměnou filtrů, stejně jako oleje, zapalovacích svíček, rozvodových řemenů nebo řetězů. V závislosti na konstrukci potřebují motory různé druhy kontrolních a seřizovacích prací, aby bylo zaručeno další období bezporuchového provozu motoru. I při dodržení všech pravidel údržby se však motor postupně opotřebovává. Kromě zdrojů stanovených závodem (kvůli tvrdosti a broušení opotřebitelných dílů a tepelným podmínkám), pokud jsou všechny ostatní věci stejné, vydrží motor mnohem déle v režimech částečného výkonu [46] .

Poruchy a opravy ICE

Z finančních důvodů by měly být zdroje stanovené při návrhu spotřebovány (se zvýšením odhadované životnosti, zvýšením hmotnosti a nákladů na motor), avšak v důsledku přirozených změn provozních podmínek mohou některé motory selhat dříve než bylo plánováno. Kromě úplného selhání může být důvodem odchodu do opravy porušení ekologických požadavků, snížení výkonu, zvýšení spotřeby paliva, zrychlené opotřebení (klepání, odírání) atd.

Opravy spalovacích motorů se dělí na běžné, střední a kapitálové. První znamená ponechat hlavní části bez změny (u pístových - bez demontáže pístů a klikového hřídele), druhý - částečnou výměnu hlavních částí (u pístových - výměna pístních kroužků, vložek hřídele bez broušení), hlavní zahrnuje výměnu hlavních dílů a broušení hřídele. Meziopravy se u plynových turbín neprovádějí.

Vysoké ekologické požadavky způsobily změnu v politice mnoha závodů na výrobu motorů, které dříve ponechávaly mnoho mezirozměrů pro opravy, takže moderní motory mají buď malý počet opravárenských velikostí, nebo jejich vrtání není zajištěno vůbec. To je kompenzováno zvýšením zdrojů k generální opravě (nebo úplných zdrojů). Aby se předešlo předčasnému selhání motoru v důsledku porušení provozních podmínek, jsou vybaveny zařízeními pro sledování hladiny oleje, chladicí kapaliny, teploty, vibrací (snímače zatížení) a dalších. Ve spojení s elektronicky řízenou dodávkou paliva a časováním zapalování se moderní motor stává stále více počítačovým. V mnoha případech jsou poruchy diagnostikovány pomocí tzv. motortesterů připojených k diagnostickému konektoru vozidla. Pokud však dojde k mechanické, spíše než softwarové nebo elektronické poruše, motor stále potřebuje částečné nebo úplné (větší) opravy .

Vliv spalovacích motorů na životní prostředí, ekologické požadavky na konstrukci spalovacích motorů

Uvnitř spalovacího motoru dochází kromě spalování paliva také ke vzniku oxidů dusíku (NOx), oxidu uhelnatého (CO) a různých uhlovodíků (CxHy, často psáno CH). Vznětové motory mohou také emitovat elementární uhlík ve formě sazí (C). Množství vzniklých látek v konečném důsledku závisí na probíhajícím pracovním procesu, zejména na teplotě spalování, množství paliva v oblastech přiléhajících ke stěnám spalovací komory (zóny zhášení plamene), době hoření a také homologii a elementární složení paliva (například vodíkové palivo nemůže produkovat emise CO, CH a C, protože neobsahuje žádný uhlík; benzíny s vysokým obsahem aromatických látek produkují velké emise benzo-alfa-pyrenu atd.). Tyto látky poškozují životní prostředí a člověka a nazývají se škodlivé emise [2] . Snížení spotřeby paliva vozidla také snižuje škodlivé emise na kilometr. To ukazuje důležitost palivové účinnosti u vozidel , která vypouštějí více než polovinu světového znečištění.

V prvních desetiletích zavádění spalovacích motorů nebyla škodlivým emisím věnována dostatečná pozornost, protože samotných automobilů a motorů bylo méně. Do budoucna byli výrobci povinni dodržovat některé emisní normy a ty se postupem let zpřísňují. V zásadě jsou možné tři způsoby snížení emisí [47] :

1. Volba ekologického paliva ( vodík , zemní plyn ) nebo vylepšení tradičního kapalného paliva (benzín a motorová nafta Euro-5).
2. Změna parametrů cyklu motoru nebo vývoj nových (snížení kompresního poměru, stratifikace náplně, vstřikování mezi válci, počítačové řídicí systémy pomocí kyslíkových senzorů, systém Common rail u dieselových motorů atd.).
3. Snížení obsahu škodlivých emisí pomocí tepelných (dříve) a katalytických (v současnosti) konvertorů.

Stávající standardy toxicity ve vyspělých zemích obvykle vyžadují použití několika metod najednou [47] . V tomto případě se obvykle zhoršuje palivová účinnost jak automobilů, tak celého dopravního (včetně rafinerií) komplexu, protože optimální cykly pro účinnost a šetrnost k životnímu prostředí pro motory se obvykle neshodují a výroba vysoce ekologického paliva vyžaduje více energie.

Největší procento škodlivých emisí pochází z pozemní dopravy, především osobních a nákladních automobilů. Na nich instalované pístové motory mají pro dosažení vysoké účinnosti vysokou spalovací teplotu, při které vznikají oxidy dusíku. Emise uhlovodíků jsou do značné míry omezeny efektivně fungujícími katalyzátory, ale bohužel při zahřátém motoru a na volnoběh vlivem nízké teploty výfukových plynů jejich účinnost klesá.

U stejných variant spalovacích motorů, jako jsou plynové turbíny a proudové motory, je spalování organizováno nepřetržitě a maximální teplota je nižší. Proto mají obvykle nižší emise nespálených uhlovodíků (díky menší zóně zhášení plamene a dostatečné době hoření) a emisí oxidů dusíku (díky nižší maximální teplotě). Teplota u takových motorů je omezena tepelným odporem lopatek, trysek, vedení a u dopravních motorů je to 800..1200 ° C [48] . Zlepšení environmentální výkonnosti, například raket, se obvykle dosahuje výběrem paliv (například kapalný kyslík a vodík se používají místo UDMH a peroxidu dusíku ).

Dříve se v automobilových a leteckých motorech používal olovnatý benzín, jehož produkty spalování obsahovaly olovo , které se z lidského těla prakticky nevylučovalo . Znečištění postihuje především velká města ležící v nížinách a obklopená kopci: když nefouká vítr, tvoří se v nich smog . V současné době jsou standardizovány nejen samotné škodlivé emise, ale také emise oxidu uhličitého a vody vozidlem (kvůli vlivu na klima).

V poslední době byly vyjádřeny vážné obavy ohledně dalšího využívání motorů na fosilní paliva (většina spalovacích motorů) v souvislosti s problémem globálního oteplování [49] [50] . Vzhledem k zavedení nových ekologických norem v Evropě od roku 2025 plánují evropští výrobci automobilů přejít na výrobu elektrických vozidel [51] . Je to způsobeno nejen nárůstem počtu automobilů, ale také vlivem emisí na celý ekosystém: například bylo zjištěno, že škodlivé emise (z velké části způsobené automobily) snižují produktivitu zemědělství o 25 % [52 ] .

Úroveň vývoje spalovacích motorů jako měřítko technického pokroku

Vývoj spalovacího motoru není triviální, protože k cíli vede mnoho cest. Výběr toho nejlepšího (aplikovaného na konkrétní oblast a požadavky) je příkladem vícefaktorové optimalizace. Intuice zde nestačí, jsou potřeba velké výdaje na vývoj opcí, testy zdrojů. Trendy ve vývoji stavby motorů poskytují mnoho možností dalšího rozvoje [53] .

Vysoké požadavky na díly spalovacích motorů, složitost technologické zakázky (materiály, zpracování), výrobní cyklus (průtok, možnost defektů), rozsah výroby (miliony kusů), vysoká úroveň konkurence a integrace světové ekonomiky úroveň stavu techniky lze posoudit podle úrovně vyráběných spalovacích motorů. Vysoce výkonné motory umožňují nejen vytvářet ekonomická a ekologická vozidla, ale také provádět nezávislý vývoj v oblastech, jako je vojenská věda, raketová věda (zejména vesmírné programy) [54] . High-tech průmysl slouží jako centrum pro krystalizaci inženýrských komunit, zrod nových myšlenek. Montáž dopravníků byla tedy poprvé zavedena při montáži vozidel vybavených spalovacími motory. Údržba a řízení mnoha vozidel vytvořilo mnoho nových profesí, pracovních míst, obchodních praktik a dokonce i životní styl ( cestující obchodníci , cestovatelé ). Nebylo by přehnané říci, že nástup spalovacího motoru způsobil revoluci v celém světě [55] .

Viz také

• Startování spalovacího motoru
• Rotační motor: konstrukce a klasifikace
• Motor s rotačním pístem
• Turbo směsný motor
• Auto s plynovým generátorem
• Syntetické kapalné palivo
• Úspora paliva vozidla
• Generální oprava motoru

Poznámky

1. ↑ 1 2 3 Spalovací motor - Velká ruská encyklopedie . Velká ruská encyklopedie . Získáno 23. května 2021. Archivováno z originálu dne 10. srpna 2020. (Ruština)
2. ↑ 1 2 Matskerle Yu. Moderní ekonomické auto. - Moskva: Mashinostroenie, 1987.
3. ↑ Environmentální třídy v pravidlech provozu od 1. července 2021 https://pddmaster.ru/pdd/ekologicheskiy-klass.html Archivní kopie z 6. prosince 2021 na Wayback Machine
4. ↑ Vývoj zbraní ve válkách . v-nayke.ru _ Získáno 3. prosince 2021. Archivováno z originálu dne 3. prosince 2021. (neurčitý)
5. ↑ Typy lodních parních strojů, jejich výhody a nevýhody. . přednášky.org. Získáno 22. července 2019. Archivováno z originálu dne 22. července 2019. (neurčitý)
6. ↑ Sharoglazov B.A., Farofontov M.F., Klementiev V.V. [ https://www.susu.ru/sites/default/files/book/dvigateli_vnutrennego_sgoraniya._teoriya_modelirovanie_i_raschet_processov.pdf VNITŘNÍ SPALOVACÍ MOTORY: TEORIE, MODELOVÁNÍ A VÝPOČET PROCESŮ]. - Čeljabinsk: South Ural State University, 2005. Archivováno 10. června 2021 na Wayback Machine
7. ↑ Historie vzniku spalovacích motorů . www.dyrchik.ru _ Získáno 24. května 2021. Archivováno z originálu dne 24. května 2021. (neurčitý)
8. ↑ První spalovací motor: historie, fakta . autodriveli.com . Získáno 24. května 2021. Archivováno z originálu dne 24. května 2021. (neurčitý)
9. ↑ Proudový motor. Historie vynálezu a výroby . www.diagram.com.ua _ Získáno 24. května 2021. Archivováno z originálu dne 24. května 2021. (neurčitý)
10. ↑ Historie spalovacího motoru . azbukadvs.ru. Získáno 25. července 2019. Archivováno z originálu dne 25. července 2019. (neurčitý)
11. ↑ Spalovací motor (ICE): zařízení, princip činnosti a klasifikace . pro-sensys.com . Staženo 6. června 2021. Archivováno z originálu 6. června 2021. (Ruština)
12. ↑ JET ENGINE • Velká ruská encyklopedie – elektronická verze . bigenc.ru _ Staženo 6. června 2021. Archivováno z originálu 6. června 2021. (neurčitý)
13. ↑ Vývoj proudového letectví (generálporučík inženýrsko-technické služby A. Ponomarev) ] . zbraně-world.ru . Získáno 23. května 2021. Archivováno z originálu dne 23. května 2021. (neurčitý)
14. ↑ Typy spalovacích motorů . carsweek.ru Získáno 22. července 2019. Archivováno z originálu dne 22. července 2019. (Ruština)
15. ↑ Klasifikace ICE . Získáno 29. března 2022. Archivováno z originálu dne 2. března 2021. (neurčitý)
16. ↑ Alexander Žigadlo, Jurij Makušev, Larisa Volková. Technologie použití paliv a olejů . — Litry, 21. 7. 2022. — 144 s. - ISBN 978-5-04-454520-5 .
17. ↑ Sovětská vojenská encyklopedie: Radio control-Tachanka . - Vojenské nakladatelství, 1979. - 744 s.
18. ↑ Valerij Ostrikov, Alexander Petrašev, Sergej Sazonov, Alla Zabrodskaja. Paliva, maziva a technické kapaliny . — Litry, 2022-05-15. — 246 s. — ISBN 978-5-04-189346-0 .
19. ↑ Slovník pojmů oficiálních cenných papírů . — Litry, 29.01.2022. — 744 s. - ISBN 978-5-04-087018-9 .
20. ↑ S. M. Kadyrov. Spalovací motory . — Litry, 2022-05-15. — 474 s. — ISBN 978-5-04-190251-3 .
21. ↑ Kalinina T.A. Chemie ropy a plynu. Výchovně-metodický komplex . — "Nakladatelství Prospekt", 2015-08-18. — 241 s. — ISBN 978-5-392-19356-1 .
22. ↑ S. M. Kadyrov, S. E. Nikitin, L. Achmetov. Automobilové a traktorové motory . — Litry, 2022-05-15. — 618 s. - ISBN 978-5-04-048989-3 .
23. ↑ Paul Eden, S. Moen. Letadlo. Ilustrovaná encyklopedie . — Litry, 2022-05-15. — 385 s. — ISBN 978-5-04-376437-9 .
24. ↑ Michail Ivanovič Ševeli︠u︡k. Teoreticheskie osnovy proektirovanii︠a︡ zhidkostnykh raketnykh dvigateleĭ . — jde. vědecko-techn. izd-vo, 1960. - 700 s.
25. ↑ 1 2 TEPELNÝ MOTOR | Encyklopedie kolem světa . www.krugosvet.ru _ Získáno 11. června 2021. Archivováno z originálu dne 11. června 2021. (Ruština)
26. ↑ Obrázek dne: kolik aut je na planetě? : . Automatické zprávy. Získáno 10. června 2020. Archivováno z originálu dne 10. června 2020. (Ruština)
27. ↑ Motor s rotačním pístem - Encyklopedie časopisu "Za volantem" . wiki.zr.ru. Staženo 18. dubna 2020. Archivováno z originálu dne 21. února 2020. (neurčitý)
28. ↑ Balandinův motor . Získáno 20. března 2022. Archivováno z originálu dne 20. března 2022. (neurčitý)
29. ↑ Proces komprese v pístu . vdvizhke.ru. Staženo 15. července 2019. Archivováno z originálu 15. července 2019. (neurčitý)
30. ↑ Pavel Alexandrovič Dorokhov, Nguyen Dinh Hiep. Studie vlivu kompresního poměru na výkon lodního spalovacího motoru  // Bulletin Astrachanské státní technické univerzity. Série: Námořní vybavení a technologie. - 2009. - Vydání. 1 . — ISSN 2073-1574 . Archivováno z originálu 15. července 2019.
31. ↑ Plyn-nafta na metan | Plyn v motorech . Získáno 25. července 2019. Archivováno z originálu dne 25. července 2019. (Ruština)
32. ↑ Technické vlastnosti plynových dieselových motorů a analýza experimentálních a teoretických studií procesu plyn-diesel . Studref. Staženo: 25. července 2019. (neurčitý)
33. ↑ 1 2 STŘELNÉ ZBRANĚ • Velká ruská encyklopedie - elektronická verze . bigenc.ru _ Získáno 14. listopadu 2021. Archivováno z originálu dne 13. srpna 2020. (neurčitý)
34. ↑ STŘELNÉ ZBRANĚ - informace na portálu světové historie Encyklopedie . w.histrf.ru . Získáno 18. září 2021. Archivováno z originálu dne 18. září 2021. (neurčitý)
35. ↑ Motor. Klasifikace, mechanismy a systémy spalovacích motorů . ustroistvo-avtomobilya.ru _ Získáno 23. ledna 2021. Archivováno z originálu dne 30. ledna 2021. (neurčitý)
36. ↑ Charakteristika motoru - Encyklopedie časopisu "Za volantem" . wiki.zr.ru. Staženo 11. února 2020. Archivováno z originálu 20. února 2020. (neurčitý)
37. ↑ Rychlostní charakteristika motoru . stroy-technics.ru Staženo 11. února 2020. Archivováno z originálu 20. února 2020. (neurčitý)
38. ↑ 1 2 VÝPOČET VNĚJŠÍCH RYCHLOSTNÍCH CHARAKTERISTIK VNITŘNÍHO SPALOVACÍHO MOTORU - Moderní problémy vědy a vzdělávání (vědecký časopis) . www.science-education.ru. Získáno 11. února 2020. Archivováno z originálu dne 11. dubna 2021. (neurčitý)
39. ↑ CHARAKTERISTIKA ŠROUBŮ činnosti hlavního motoru - Slovník námořních pojmů na Korabel.ru . www.korabel.ru Staženo 11. února 2020. Archivováno z originálu 20. února 2020. (Ruština)
40. ↑ Vysokorychlostní vnější charakteristika - Encyklopedie strojírenství XXL . mash-xxl.info. Staženo 11. února 2020. Archivováno z originálu 20. února 2020. (neurčitý)
41. ↑ Vnější rychlostní charakteristiky vznětových motorů - Encyklopedie strojírenství XXL . mash-xxl.info. Staženo 11. února 2020. Archivováno z originálu 20. února 2020. (neurčitý)
42. ↑ Regulace spalovacího motoru. . vdvizhke.ru _ Získáno 18. května 2021. Archivováno z originálu dne 18. května 2021. (neurčitý)
43. ↑ Sidorov V. N., Tsarev O. A., Golubina S. A. Výpočet charakteristiky vnější rychlosti motoru s vnitřním spalováním  // Moderní problémy vědy a vzdělávání. - 2015. - Vydání. 1-1 . — ISSN 2070-7428 . Archivováno 18. května 2021. (Ruština)
44. ↑ Systém přímého vstřikování paliva - zařízení, princip činnosti . systemsauto.ru . Získáno 18. května 2021. Archivováno z originálu dne 23. prosince 2021. (neurčitý)
45. ↑ Zvýšení účinnosti lokomotivních a lodních dieselových motorů při nízkém zatížení a volnoběhu přiškrcení plnicího vzduchu . cyberleninka.ru . Získáno 18. května 2021. Archivováno z originálu dne 18. května 2021. (neurčitý)
46. ↑ Pro jaké zdroje jsou moderní motory určeny? . aif.ru (21. května 2019). Získáno 14. května 2021. Archivováno z originálu dne 14. května 2021. (neurčitý)
47. ↑ 1 2 Hillard D., Springer J. Palivová účinnost vozidel poháněných benzínem. - Moskva: Mashinostroenie, 1988. - 504 s.
48. ↑ 3. Cykly jednotek plynové turbíny (GTU) . StudFiles. Staženo 11. ledna 2020. Archivováno z originálu 11. ledna 2020. (Ruština)
49. ↑ Zastavení globálního oteplování: jak Evropa bojuje se změnou klimatu . Portál Europulse. Získáno 28. prosince 2019. Archivováno z originálu dne 28. prosince 2019. (Ruština)
50. ↑ Alexandra Fedorovna Serdjuková, Dmitrij Aleksandrovič Barabanshchikov. Vliv vozidel na životní prostředí  // Mladý vědec. - 2018. - Vydání. 211 . - S. 31-33 . — ISSN 2072-0297 . Archivováno z originálu 28. prosince 2019.
51. ↑ Co se stane s ICE: 3 scénáře a zvláštní cesta Ruska . www.zr.ru _ Získáno 14. května 2021. Archivováno z originálu dne 14. května 2021. (neurčitý)
52. ↑ Nabiullin R.i., Koshkina A.o., Khokhlov A.v., Gusarov I.v. Vliv kvality motorových paliv na toxicitu výfukových plynů spalovacích motorů  (rus.)  // Moderní zařízení a technologie. - 2015. - Vydání. 1 . — ISSN 2225-644X . Archivováno 14. května 2021.
53. ↑ Perspektivy vývoje spalovacích motorů (Shipbuilding / Technology) - Barque.ru . www.barque.ru Staženo 18. července 2019. Archivováno z originálu 18. července 2019. (neurčitý)
54. ↑ Jednání o vývoji konstrukce leteckých motorů . prezident Ruska . Získáno 23. května 2021. Archivováno z originálu dne 23. května 2021. (Ruština)
55. ↑ Archivovaná kopie . Staženo 18. července 2019. Archivováno z originálu 12. července 2019. (neurčitý)

Literatura

• Kushul V. M. Meet: nový typ motoru. - L .: Stavba lodí, 1966. - 120 s.
• Lodní spalovací motory: učebnice. / Yu. Ya. Fomin, A. I. Gorban, V. V. Dobrovolskij, A. I. Lukin a další - L .: Shipbuilding, 1989. - 344 s.
• Vnitřní spalovací motory. Teorie pracovních procesů pístových a kombinovaných motorů / ed. A. S. Orlina, D. N. Výrubová. - M .: Mashinostroenie, 1971. - 400 s.
• Demidov V.P. Motory s proměnným kompresním poměrem. - M .: Mashinostroenie, 1978. - 136 s.
• Makhaldiani VV, Edjibiya IF Spalovací motory s automatickým řízením kompresního poměru. - Tbilisi, 1973. - 272 s.

Odkazy

• Animace spalovacího motoru Archivováno 24. února 2020 na Wayback Machine
• Ben Knight "Increasing Mileage" Archivováno 25. listopadu 2011 na Wayback Machine //Článek o technologiích, které snižují spotřebu paliva automobilových spalovacích motorů

Slovníky a encyklopedie	Velká dánština Britannica (online) Britannica (online)
V bibliografických katalozích	BNF : 11932534n GND : 4062661-1 J9U : 987007555508805171 LCCN : sh85067314 NKC : ph116225