Proudové motory

Proudové motory mají méně pohyblivých součástí než pístové motory, z čehož vyplývá jejich snadnější údržba a menší poruchovost.Vužívají se především k pohonu letadel. Hromadně se v letectví prosadily v 60. letech, kde umožnily zrychlení a zlevnění dopravy. Zkoušely se také jako alternativní pohon na lokomotivách a automobilech, kde se však pro běžné použití neosvědčily.

Turbokompresorový (turboreaktivní) motor

Ve spalovací komoře (2) dochází ke vznícení paliva díky vysoké teplotě vzduchu. Vysokou teplotu získal vzduch, vcházející do motoru vstupním otvorem, stlačením v rotačním kompresoru (5). Horké plyny, vzniklé hořením paliva, procházejí plynovou turbínou (6), kterou tak roztáčejí - konají práci. Turbína slouží k pohonu kompresoru, který je na společné hřídeli s turbínou. Plyny pak velkou rychlostí proudí ven dýzou (3) a působí na motor silou v opačeném směru - zákon akce a reakce - motor se dá do pohybu. Energie proudícího plynu se tedy využívá z části na stlačení a ohřátí vstupujícího vzduchu (na zápalnou teplotu paliva) a z části na pohon motoru směrem vpřed. Rychlost pohybu se reguluje množstvím unikajícího plynu pomocí kuželové jehly na konci motoru, kterou je možné zasouvat do výstupného otvoru.

Turboreaktivní motory jsou vývojově nejstarší. Všechen nasátý vzduch je vháněn do spalovací komory. Žhavé plyny unikají z motoru velkou rychlostí, proto jsou turboreaktivní motory velmi hlučné.

na začátek

Turboventilátorový motor

  1. vstup vzduchu do motoru
  2. vstup vzduchu do kompresoru
  3. spalovací komora
  4. turbína
  5. výstup splodin pohánějících motor - letadlo
  6. prodící vzduch

na začátek

Turbovrtulový motor

Účinnost proudového motoru při malých rychlostech rychle klesá. Aby se i při malých rychlostech využil výkon motoru, přidává se na společý hřídel kompresoru vrtule. Rotační pohyb turbíny se tak využívá k roztáčení kompresoru a vrtule. Při menších rychlostech se uplatní tažná síla vrtule, při vyšších reaktivní síla.

obr. 2 - turbovrtulový motor
Turbovrtulový motor
  1. reduktor
  2. spalovací komora
  3. dýza - výstup spalin
  4. vrtule
  5. kompresor
  6. turbína

na začátek

Náporový motor - Ramjet

Vzduch je vháněn do motoru vlastním pohybem motoru. K jeho stlačení na zápalnou teplotu paliva dochází v difuzéru - nemá kompresor. Ve spalovací komoře dochází k hoření, splodiny pak vycházejí tryskou ven.

na začátek

Scramjet (Supersonic Combustion RAJET)

Jedná se o nadzvukovou variantu motoru Ramjet.Stejně jako ramjet nepoužívá ke stalčení vzduchu kompresor, ale pouze rychlost pohybujícího se motoru. Je navržen pro velké rychlosti - až 15 Mach. S tímto motorem dosáhlo eperimentální letadlo X-43A rychlosti 7 900 km/h. Let trval 11 s a X-43A za tuto dobu urazil 24 km.

na začátek

p-V diagram

Platí pro oběh rovnotlakých plynových turbín nebo leteckých proudových motorů s kontinuálním spalováním. Diagram proudového motoru je otevřený cyklus.

obr. 5 p-V diagram proudového motoru (plynové rovnotlaké turbíny - Ericssonovy)

1-2 adiabatická komprese

2-3 izobarický děj

3-4 adiabatická expanze

(4-1 izobarický děj - pro plynovou turbínu)

 

1-2 kompresor nasává z atmosféry vzduch o teplotě T1 a tlaku p1( bod 1). Stlačí jej na teplotu T2 a tlak p2 (bod 2).

2-3 vzduch je dopraven do spalovací komory, kde je vstříknuto palivo, jehož spálením za stálého tlaku se zvýší teplota na T3 (bod 3).

3-4 plyny vstupují do turbíny ve které adiabaticky expandují na tlak p4 a teplotu T4 - konají práci. Z motoru pak odcházejí do atmosféry.

na začátek

Zajímavosti

První proudový motor byl testován ve Velké Británi již v roce 1937. První letadlo vybavené proudovým motorem bylo setrojeno v Německuv roku 1939: Heinkel He-178 byl vybaven von Ohainovými motory. Prvním civilním letadlem s proudovám motorem byl De Havilland Comet z roku 1952.

Proudové motory používají jako palivo Kerosen, což je druh petroleje. Boeing 747 spotřebuje během letu Londýn - Hong Kong 180 000 litrů paliva.

na začátek