Čtyřdobý zážehový motor

Princip činnosti

U spalovacích motorů se tepelná energie mění na mechanickou v pracovní části válce. Pracovní část tvoří prostor mezi hlavou válce a pístem. Plyny vzniklé hořením paliva pohánějí píst. Píst se pohybuje ve válci přímočarým vratným pohybem, který je pomocí klkového mechanizmu (píst, ojnice, klika) převeden na rotační pohyb. Sání a výfuk je řízen sacím a výfukovým ventilem, které jsou ovládány vačkami. Vačky jsou umístěny na vačkovém hřídeli, který je poháněný převodem z klikového hřídele.

Pracovní oběh (fáze motoru)

jeden pracovní oběh je vykonán za čtyři zdvihy pístu (dvě otáčky klikového hřídele)

1. zdvih - sání: do válce se nasává směs vzduchu a paliva

2. zdvih - stlačení (komprese) : směs se stlačuje - roste tlak a teplota. Krátce před horní úvratí dojde k zažehnutí elektrickou jiskrou.

3. zdvih - expanze: směs hoří a rozpínající se zplodiny tlačí píst dolů - jediná fáze, kdy píst koná práci.

4. fáze - výfuk: z válce jsou vyfouknuty spaliny. Pracovní prostor se vyprázdní, aby se oběh mohl opakovat.

sání komprese expanze výfuk
  • sací ventil otevřen
  • výfukový ventil uzavřen
  • píst jde směrem dolů
  • oba ventily jsou uzavřeny
  • píst jde směrem vzhůru
  • oba ventily jsou uzavřeny
  • píst jde směrem dolů
  • výfukový ventil otevřen
  • sací ventil uzavřen
  • píst jde směrem vzhůru

Základní části motoru

  1. válec: prostor, ve ktrém dochází ke spalování paliva
  2. píst: pohybuje se ve válci

p-V diagram

Ideální cyklus

1-2 sání: do válce se nasává směs směs benzínových par (nebo plynu) se vzduchem.

2-3 adiabatická komprese: směs je stlačována, aby konečná kompresní teplota byla nižší než teplota vznícení směsi.

3-4 izochorické zvýšení tlaku: před koncem komprese je směs zažehnuta elektrickou jiskrou, čímž dojde k k rychlému zvýšení tlaku

4-5 adiabatická expanze: plyn koná práci na úkor své vnitřní energie

5-2 izochorický odvod tepla

2-1 výfuk: splodiny jsou z válce vyfouknuty ven

 

Skutečný cyklus

1-2 sání

2-3 komprese

3-4 epanze

4-1 výfuk

Z zážeh směsi elektrickou jiskrou

 

Skutečný a ideální cyklus

odlišnosti skutečného cyklu od ideálního:

  • komprese a expanze nejsou adiabatické, ale polytropické. Adiabatě se blíží u rychloběžných motorů, kdy ke změně dochází v krátkém časovém okamžiku
  • zvýšení tlaku při zapálení směsi není izochorické, protože spalování směsi trvá určitou dobu a není dokonalé

Účinnost

Vývoj

Využití zážehových motorů

 

Popis čtyřdobého zážehového motoru

Literatura