Motory
Vývoj spaľovacieho motora Po počiatočnom nadšení z výhod parného stroja sa čoraz viac dostávaly do popredia aj jeho zjavné nevýhody: malá účinnosť premeny energie paliva a straty v dôsledku spaľovania paliva a prenosu energie mimo pracovný priestor motora.
Za prvý spaľovací motor, teda motor spaľujúci palivo priamo v pracovnom valci, môžeme považovať motor na strelný prach navrhnutý holandským fyzikom Christianom Huygensom a zostrojený jeho asistentom Denisom Papinom. Tento zanechal svoje pokusy kvôli problémom so zásobovaním motora palivom - strelným prachom.
Napriek tomu, že prvé prevedenie bolo neúspešné, sama myšlienka nezanikla, i keď trvalo viac ako sto rokov, kým bola dovedená do prevádzky úsilím mnohých známych i zabudnutých osobností. V roku 1786 si dal patentovať francúzsky inžinier Philippe Lebon výrobu svietiplynu z dreva. Plynom vyrábaným podľa svojho patentu vykuroval a osvetľoval svoj parížsky byt, a, čo je pre nás najdôležitejšie, poháňal ním svoj patentovaný motor. Lebonov motor bol dvojčinný – zmes vzduchu a svietiplynu bola striedavo zapaľovaná na oboch stranách piestu. Napriek tomu, že jeho motor bol prakticky nepoužiteľný, cesta bola naznačená. Prvý spaľovací motor bol teda plynový, tak ako celá nasledujúca generácia. Našli sa samozrejme aj výnimky. Jednou z najkurióznejších bola určite konštrukcia motora bratov Josepha Nicéphora a Clauda Niepce-ov. Ich naozaj fungujúci motor bol poháňaný plavúňovým práškom , ktorý sa získaval z dozretých klasov plavúňovitých rastlín a bol bežne používaný pri ohňostrojoch a podobných atrakciách.
Do dnešných čias sa dochoval záznam o spotrebe pyroleofora (tak pomenovali bratia svoj vynález), tá bola: 125 zrniečok plavúňového prášku za minútu. Ťažko dnes posúdime, či to bol motor úsporný a či naopak. Bratia ďalej svoj vynález nezdokonaľovali a venovali sa iným oborom. Starší z nich Nicéphore je považovaný za spoluvynálezcu fotografie. Neporovnateľne úspešnejšia myšlienka poháňať spaľovací motor plynom ako tuhým palivom bola daľej zdokonaľovaná. Belgičan Jean Joseph Etienne Lenoir a Nemec Nikolaus August Otto nezávisle na sebe skonštruovali malý, ľahký, úsporný a kdekoľvek použiteľný spaľovací motor. Stal sa ideálnym pomocníkom malých remeselníkov a výrobcov, ktorý si nemohli dovoliť podstatne drahší parný stroj. Tam, kde nebola možnosť použitia svietiplynu z plynárne, vyrábal sa plyn pre pohon motora priamo na mieste v generátore (z dreva, uhlia, koksu). Tento stabilný motor sa však nehodil pre dopravu. Z niektorých aj keď úspešných pozícií ho však vytlačila stále sa rozvíjajúca elektrifikácia. Zdalo sa, že doba spaľovacieho motora je už prekonaná, keď však jeden z jeho vynálezcov dostal naozaj geniálny nápad, ktorý si dal obratom patentovať. Išlo o myšlienku nahradiť pohonný plyn parami vodíku, petroleja a iných palív zmiešaných so vzduchom. Týmto sa mohol dosiaľ stabilný motor závislý od prívodu plynu stať motorom mobilným, čo aj dokázal Jean Joseph Etienne Lenoir zostrojením voza poháňaného týmto motorom. V septembri roku 1863 prešiel trasu z Paríža do Joinville-le-Pont a späť. Jeho voz bol ťažký, motor o výkone 1,1 kW mal iba 100 otáčok za minútu a veľkú spotrebu. Funkčný automobil bol však skutočnosťou.
Rozšírenie spaľovacieho motora v doprave bolo podmienené až vynálezom karburátora – splynovača kvapalných palív. Vynašiel ho roku 1887 Nemec Gottlieb Daimler. Týmto krokom sa spaľovací motor dostal do ďalšej etapy svojho vývoja. Druhým významným vynálezcom tejto etapy je taktiež Nemec Karl Benz. Približne v rovnakej dobe ako Daimler zostrojil spaľovací motor, poháňaný zmesou petroleja a vzduchu.
Gottlieb Daimler v roku 1882 zakladá svoj vlastný podnik, spolu s nadaným konštruktérom Wilhelmom Maybachom. Spolu analyzovali základné nevýhody motorov vtedajších konštrukcií: explózie paliva v pracovnom valci nenasledovali dostatočne rýchlo po sebe, z toho vyplývajúci výkon musel byť nutne nízky, vyšším otáčkam motora bránili nedokonalé spôsoby zapaľovania. Preto sa úsilie oboch konštruktérov zameralo týmto smerom. Daimler navrhol nový systém zapaľovania založený na princípe žeraviacej trubičky. Žeraviaca trubička, zvonka nahrievaná malým plameňom, vyčnievala z hlavy valca. Pri každom stlačení zmesi sa zmes teplom žeraviacej trubičky zapálila. Napriek úsmevnej konštrukcii prax ukázala spoľahlivosť tohto systému. Motor s týmto zapaľovaním dosiahol celých 900 otáčok za minútu namiesto vtedy obvyklých 200 otáčok za minútu.
Najmasovejšiemu rozšíreniu motora Karla Benza vďačíme Henrymu Fordovi, ktorý začal s jeho ďalšou konštrukciou a výrobou. V ďalšom vývoji sa spaľovacie motory rozdelili na dve základné skupiny: motory zážihové a motory vznetové.
V prípade zážihového motora je palivová zmes – benzín zmiešaný so vzduchom ( u niektorých dvojtaktných motorov aj s mazacím olejom ) – nasávaná do válca a stlačovaná piestom. Stlačením zmesi sa vzájomne priblížia molekuly paliva a kyslíku zo vzduchu a zároveň sa zmes stlačením zohreje. Tým je pripravená do stavu, kedy môže byť ľahko zapálená pomocou prídavného zariadenia. U prvých motorov to bolo žeraviacou trubičkou, dnes zapaľovacou sviečkou s priamou väzbou na celý zapaľovací systém. Preto ich voláme motory zážihové.
Pri vznetových motoroch je najskôr nasávaný do valca motoru čistý vzduch, ktorý piest stláča na tlak vysoký asi 4 MPa. Týmto stlačením sa vzduch ohreje na teplotu vyše 600 st Celzia. V tomto okamžiku je do valca vstreknuté palivo – motorová nafta, ktorá sa vysokou teplotou sama vznieti a zhorí, bez toho, aby musela byť zapálená elektrickou iskrou. Preto hovoríme o motoroch vznetových.
Obidva základné typy spaľovacieho motora sa konštruujú ako dvojtaktné, alebo štvortaktné. Základnom činnosti činnosti zážihového spaľovacieho motora je jeho pracovný obeh, ktorý sa skladá buď zo štyroch dôb - taktov (sanie, kompresia, výbuch, výfuk), alebo z dvoch dôb ( prvé dve a druhé dve ) prebiehajú zároveň. Princíp činnosti dvojtaktného motora ( a ) je nasledovný:
U dvojtaktných motorov prebehne sled všetkých fáz na dva zdvihy piestu, teda za jednu otáčku kľukového hriadeľa. Pri pohybe piestu z dolnej úvrate do hornej úvrate je nad piestom v pracovnom priestore stláčaná zmes a súčasne vzniknutým podtlakom ( asi 0,02 MPa ) sa nasáva plniacim kanálom z karburátora palivová zmes do utesnenej kľukovej skrine. Tesne pred koncom zdvihu piesta do hornej úvrate preskočí na zapaľovacej sviečke iskra a zapáli stlačenú zmes. Zmes prudko zhorí a po prekročení hornej úvrate ( zotrvačnosťou motora ) tlak spálených plynov ( asi 30 MPa ) tlačí piest dolu a koná prácu. Pritom dolná hrana piestu uzatvorí plniaci kanál a v kľukovej skrini nastáva pretlak. Pri ďalšom pohybe piestu smerom k hornej úvrati otvára horná hrana piestu najskôr výfukový kanál a potom vyplachovací ( prepúšťací kanál ), ktorým sa prepúšťa stlačená zmes z kľukovej skrine ( 0,06 MPa ) do pracovného priestoru. Prepúšťaná zmes vytlačuje pred sebou spaliny a vyplachuje válec. Pri ďalšom pohybe z dolnej do hornej úvrate piest najskôr uzatvára vyplachovací kanál a potom výfukový kanál. Celý dej sa potom opakuje.
Princíp činnosti štvortaktného motora ( b ) je nasledovný: U štvortakného motora prebehne sled všetkých fáz za štyri zdvihy, teda za dve otáčky kľukového hriadeľa. 1.doba: Sanie – piest ide z hornej do dolnej úvrate. Nad piestom vzniká podtlak ( až 0,03 MPa ), ktorý spôsobuje, že zmes paliva a vzduchu, vytvorená v karburátore, vniká pôsobením atmosférického tlaku otvoreným sacím ventilom do uvoľneného priestoru valca. 2.doba: Kompresia – piest ide z dolnej do hornej úvrate a nasatá zmes je stlačovaná podľa stupňa kompresie až na 1,1 MPa, pričom jej teplota stúpne na 300 až 350 st Celzia. Pred dosiahnutím hornej úvrate preskočí na elektródach zapaľovacej sviečky elektrická iskra, od ktorej sa zmes zapáli a začne horieť. 3. doba: Výbuch – horením zmesi vzniká teplota až 4000 st Celzia, ktorá spôsobí prudký nárast tlaku na 4 až 5 MPa. Rozpínajúce sa plyny tlačia na piest a ten sa pohybuje z hornej do dolnej úvrate a koná prácu. 4. doba: Výfuk – pred koncom expanzného zdvihu, teda pred dolnou úvraťou, sa začne otvárať výfukový ventil a spálené plyny o tlaku až 0,5 MPa a teplote až 800 st Celzia odchádzajú výfukovým potrubím a sú ďalej vytlačované pri pohybe piestu z dolnej do hornej úvrate. Pred dosiahnutím hornej úvrate sa začne otvárať sací ventil a všetko sa znova opakuje.
Scramjet, revolučný motor budúcnosti Austrálski vedci úspešne vypustili hypersonické lietadlo. Priebeh letu skúmajú vedci z Centra pre hypersoniku na univerzite v Queenslande. Až po spracovaní dát sa budú môcť pochváliť naozaj prvým úspešným letom revolučného motora zvaného „scramjet“. Austrálčania dokázali, že patria k svetovej technickej špičke. V púšti úspešne vypustili lietajúci stroj HyShot. Najprv ho zo základne vo Woomere vyniesla do výšky 35 kilometrov nosná raketa a potom ho motor typu scramjet poháňal rýchlosťou 8000 kilometrov za hodinu, teda viac než 7-krát rýchlejšie než zvuk.
Podľa plánu nakoniec stroj dopadol na Zem. „Cítime, že sa nám podarilo dosiahnuť to, čo sme chceli. Je to po prvý raz, čo scramjet naozaj fungoval, po prvý raz na svete,“ hovorí hovorca austrálskeho letectva RAAF Daniel Rowlings. Austrálčanom sa tak podarilo predbehnúť americký projekt lietadla X-43, financovaný z prostriedkov NASA. „Je to po prvý raz na svete,“ hovorí manažér programu HyShot Allen Paul. „Dôležité je, že Austrália je účastníkom partie. Ide o hru, o biznis, o priemysel, ktorý sa v blízkej budúcnosti rozvinie. Austrália môže využiť tento priemyselný vývoj a môže byť jedným z najväčších hráčov v ňom.“
Lietajúci stroj, ktorý dosiahne 7-násobok rýchlosti zvuku a skráti napríklad let z Európy do Austrálie na dve hodiny, naozaj nie je science-fiction. Všetky potrebné technológie máme už mnoho rokov k dispozícii. Najdôležitejšou je motor „scramjet“. Ide o skratku - Supersonic Combustion RAMJET – označujúcu nadzvukový náporový tryskový motor. Tento motor je revolučný tým, že kyslík získava z okolitého vzduchu a používa ho ako palivo v kombinácii s vodíkom, ktorý si vezie so sebou. Tým pádom ušetrí – oproti raketovým motorom – veľkú časť hmotnosti, ktorú môže využiť na náklad alebo zvýšenie doletu. Nevýhodou však je, že hypersonické motory začínajú efektívne pracovať až pri rýchlosti vyššej, než je trojnásobok rýchlosti zvuku. Preto sú odkázané na raketový urýchľovač. Podobný pokus Američanov v rámci projektu Hyper-X z minuloročnej jesene sa skončil neúspechom, keď sa nosná raketa odchýlila z kurzu a musela byť zničená spolu s prototypom lietadla X-43. Hypersonické stroje sa uplatnia najmä pri cestovaní do vesmíru. Predpokladá sa, že NASA takýto typ nosičov novej generácie použije niekedy okolo roku 2030.
X-43: Revolúcia v leteckej doprave Prvý prototyp dopravného prostriedku, ktorý by mal spôsobiť revolúciu v leteckej doprave a prekonať rýchlostné rekordy, musel byť pri svojom pokusnom lete pred týždňom zničený. Reč je o X-43, prevratnom koncepte supernadzvukového – teda letiaceho rýchlejšie ako päťnásobok rýchlosti zvuku – lietadla. Americký národný úrad pre letectvo a vesmír potvrdil, že prvý skúšobný let supernadzvukového lietadla X-43 sa skončil neúspechom. Lietadlo, ktoré malo prekonať sedemnásobok rýchlosti zvuku, bolo z kontrolného strediska zničené ešte predtým, ako sa spustili jeho špeciálne navrhnuté motory. Prototyp X-43, supernadzvukového lietadla, ktoré by malo raz dosiahnuť cestovnú rýchlosť až 11 000 kilometrov za hodinu, sa skrýval pod krídlom bombardéra B-52. Ten vyniesol X-43 do výšky 7300 metrov a tam ho uvoľnil aj so sprievodnou raketou, ktorá mala prototyp vyniesť ešte do väčšej výšky. Vtedy nastal problém s ovládaním rakety a jediným bezpečným riešením bolo zničenie oboch strojov – rakety i prototypu.
„Nepilotované nadzvukové výskumné lietadlo NASA X-43 bolo zničené počas letu z Drydenovho leteckého výskumného strediska v kalifornskom Edwardse,“ oznámila hovorkyňa NASA Jenny Baer-Riedhartová. „Po odpočítavaní a oddelení sa od B-52 sa objavila 5 sekúnd pred zapnutím pohonov rakety chyba, ktorá spôsobila, že sa prototyp vymkol spod kontroly a musel byť zničený. Trosky dopadli do vopred vyprázdnenej časti Tichého oceánu.“
Na tvári členov projektového tímu sa zrkadlilo sklamanie a rozčarovanie. „Nedokážem poriadne zdôrazniť, že sa na tomto projekte zišiel ohromný tím a celý ten stroj sme dali dohromady,“ hovorí Vince Rausch z programu Hyper-X. „Pri štarte sme mali ten stroj v poriadku a sme očividne sklamaní neúspechom. Musíme teraz zistiť, čo sa vlastne stalo, opraviť chybu a letieť opäť, tentoraz už úspešne.“
Napriek neúspechu prvého letu sa však v programe pokračuje. Celý projekt stál 185 miliónov dolárov a ešte pred štartom bolo zrejmé, že ide o rizikový let. Pri testovaní supernadzvukového lietadla zažije NASA ešte veľa premiér, uviedol pred mesiacom šéf projektu. V prípade, že sa tento let raz podarí uskutočniť, bude to po prvý raz v histórii svetového letectva, čo atmosférický – teda iný než raketový – motor dosiahne supernadzvukovú rýchlosť, teda viac ako 5500 kilometrov za hodinu. Japonské lietadlo budúcnosti
Japonci vyvíjajú nový typ lietadla. Ide o superstroj, ktorý by mal byť dopravným prostriedkom budúcnosti. Jeho prvý test sa síce skončil neúspešne, avšak v projekte sa pokračuje. Ak sa to Japoncom podarí, Concordy budú blednúť závisťou. Lietadlo skúšali v austrálskom buši, konkrétne na raketovej základni Woomera. Superstroj, ktorý bol 10-krát zmenšený v porovnaní s rozmermi skutočného lietadla, čakal na svoju chvíľu pripevnený na nosnej rakete. Model dlhý 11 a pol metra sa mal od nosnej rakety vo výške 18 kilometrov oddeliť a kĺzavým letom dosiahnuť dvojnásobnú rýchlosť zvuku. Namiesto toho sa však krátko po štarte z výšky asi 100 metrov špirálovito zrútilo a po náraze na zem vybuchlo.
Projekt funguje už 5 rokov, podporuje ho okrem iných aj japonské Štátne laboratórium pre vzdušný priestor. Prvá skúška sa pripravovala približne pol roka. Príčina neúspechu zatiaľ nie je známa. Japoncov to však neodradilo a sú odhodlaní v projekte pokračovať. Nové supermoderné lietadlo by podľa ich predstáv malo byť o polovicu menej hlučné, než sú terajšie lietadlá. Budúcnosťou tohto superstroja budú lety nad 10 tisíc kilometrov. „Samozrejme, že sme trochu sklamaní,“ hovorí odborník na experimentálne lety Kimio Sakata. „Ide však iba o prvý pokus overiť našu technológiu. Takže jediné, čo môžeme robiť, je pripravovať ďalší úspešný let. Priebeh neúspešnej skúšky musíme do detailu zanalyzovať, týka sa to tak celého systému, ako aj jednotlivých častí, napríklad hnacej jednotky. Musíme zmeniť dizajn a znovu usporiadať a zmeniť vnútorné prístrojové vybavenie. Potom by sme už radi zaknihovali úspešný štart ďalšieho letu.“
Lietadlo by malo dosiahnuť dvojnásobok rýchlosti zvuku a na jeho palubu by sa mal zmestiť trojnásobný počet cestujúcich, ako v súčasnosti uvezie Concorde. Vzdialenosť medzi Tokiom a západným pobrežím Spojených štátov amerických by mal „superstroj“ zvládnuť za neuveriteľné dve hodiny.
Teleportácia nie je science-fiction Austrálskym vedcom sa podarilo preniesť hmotu teleportáciou. Pri tejto technike sa predmet na jednom mieste dezintegruje, teda akoby „rozoberie“ a vzápätí sa na inom mieste zasa zhmotní. Podobné zázraky sme zatiaľ mohli vidieť iba v sci-fi, napríklad v Star Treku. Aj slovo „teleportácia“ prvýkrát použili spisovatelia vedecko-fantastickej literatúry. Vedci z austrálskej univerzity v Canberre v laboratórnych podmienkach teleportovali laserový lúč. Do lúča vložili rádiový signál, ten dezintegrovali a v zlomku sekundy zhmotnili o meter ďalej. Rádiový signál zakódovaný do laserového lúča „prežil“ teleporáciu bez zmeny. Vedci pri svojom pokuse prenášali iba svetelné častice, teda fotóny. Prenos pevnej hmoty bude oveľa zložitejší. „Čo sme teda vlastne urobili: vzali sme laserový lúč a úplne sme ho rozložili, alebo ak chcete, zničili sme ho,“ vysvetľuje šéf výskumného tímu dr. Ping Koy Lam. „Zmerali sme všetky parametre a vlastnosti rozloženého lúča, s nimi sme potom prešli na druhú stranu laboratória, a tam sme vytvorili presnú repliku lúča, ktorý sme predtým rozložili. Hoci vzdialenosť medzi rozložením a opätovným zložením je iba meter, v princípe to môžeme urobiť aj o kilometre ďalej.“ Predchodcami úspešných Austrálčanov boli ich kolegovia z Kalifornskej univerzity, ktorým sa teleportácia pred 3 rokmi takmer podarila. „V tomto momente nevieme teleportovať atómy alebo slnečné objekty, a predstava teleportácie človeka je ešte veľmi ďaleko, avšak výsledky našej práce môžeme okamžite aplikovať,“ hovorí dr. Ben Buchler z Austrálskej národnej univerzity. Technológia nájde uplatnenie v extrémne rýchlych počítačoch a komunikačnej technike. Teleportácia v počítačovej technike vytvorí supervýkonné kvantové počítače, triliónkrát rýchlejšie ako tie dnešné. Okrem toho sa zvýši aj efektívnosť kódovania digitálnych informácií takmer na 100 percent. „Sme na prahu dych vyrážajúcej novej éry vedy.
Doktor Lam a jeho kolegovia majú na to, aby dokázali teleportovať aj objekty a ľudí. Znamená to, že Austrália je lídrom v oblasti vedy,“ hovorí austrálsky minister vedy Peter McGauran. Austrálčania mali šťastie, že boli prví, pretože teleportáciou sa dnes zaoberá takmer 40 laboratórií po celom svete. Úspešný pokus sa teda mohol podariť na ktoromkoľvek mieste. Teleportácia skutočných hmotných predmetov, a teda aj ľudí, je síce zatiaľ v nedohľadne, ale vedci nepovedali, že je to nemožné. O niekoľko rokov by mohli fyzici teleportovať atóm a vo vzdialenejšej budúcnosti napríklad aj vírus. Teleportácia človeka je predsa len náročnejšia, a to nielen po technickej stránke.
Ak sa má teleportovaný objekt do detailu podobať na pôvodný, u človeka by to znamenalo rozobrať ho a poskladať aj jeho vnútorný svet, predstavy, zážitky a city. Až tak ďaleko veda ešte nedospela. Auto budúcnosti – AUTOnomy Americký priemysel je dnes v ťažkom útlme. Na autosalóne v Motor City, ako sa hovorí americkému Detroitu, to však akosi nebolo vidieť. Novinky, technológie či šokujúci dizajn by mali – podľa výrobcov automobilov – pomôcť opäť rozbehnúť biznis. V Detroite sa výrobky automobiliek predstavujú už od roku 1907 – vtedy však ešte nikto netušil, že z podujatia sa stane jeden z najväčších automobilových sviatkov na svete.
Hoci autosalón sa snažil zakryť obavy z vývoja tohto priemyselného odvetvia, kde-tu sa dali postrehnúť náznaky, že svet sa zmenil. Autosalón napríklad sprevádzali sprísnené bezpečnostné opatrenia ako dôsledok obáv z terorizmu. Odborníci sa zhodli, že napriek ekonomickej situácii bol autosalón nabitý novinkami – Volkswagen Magellan, nový Cadillac so 750-imi konskými silami či Chrysler Pacifica – aby sme menovali aspoň niektoré. Autom roka sa po prvý raz stal japonský výrobok – Nissan Altima. Sto rokov buduje General Motors autá na benzín: na autosalóne však predstavili inú verziu automobilu možno nie vzdialenej budúcnosti. AUTOnomy je poháňaný vodíkom – je preto mimoriadne ekologický, lebo okrem vody a nevypúšťa nijaké iné splodiny. Je celkom možné, že prinesie revolúciu do celého priemyslu – prepíšu sa pravidlá pre dizajn a autá budú omnoho lacnejšie.
Návrh vlastne predstavuje šasi, v ktorom sú zabudované všetky základné súčasti auta, a na ktoré sa dá postaviť karoséria podľa potreby. Podvozok má plánovanú životnosť 20 rokov – keď sa vám nebude auto páčiť, stačí vymeniť karosériu a za oveľa lacnejší peniaz máte vlastne nové auto. „Toto je naozaj prvé auto, navrhnuté výlučne na pohon palivovými článkami. A môže mať ohromný vplyv na výrobu áut,“ hovorí jeho dizajnér Chet Wisniewski. Autá, ktoré budú mať základ z AUTOnomy, budú vyzerať úplne inak ako tie, ktoré jazdia po cestách v súčasnosti. Všetky dôležité funkcie sú ovládané elektronicky, takže aj celé riadenie vyzerá odlišne od súčasnosti. Príchod takýchto áut je veľkou výzvou pre dizajnérov. Auto na kokosový pohon Desaťročia sa vedci márne pokúšali nájsť lacnejší a ekologickejší spôsob pohonu automobilov. Batérie, solárna energia, a tak ďalej. Jeden učiteľ z Thajska sa domnieva, že práve on našiel tú správnu odpoveď. Jeho auto je poháňané – kokosovými orechmi. Učitelia na celom svete to asi nemajú na ružiach ustlané, čo sa týka výplat. Thajský učiteľ na základnej škole Kiti Maneersikul si robil starosti s rastúcimi výdavkami na benzín – ale už sa ich zbavil. Po mesiacoch pokusov a omylov sa mu podarilo vyrobiť domácu pohonnú zmes. Jej hlavnou zložkou je recyklovaný kokosový olej. Podľa jeho slov je kokosové palivo rovnako výkonné ako diesel, ale lacnejšie a čistejšie. Kiti kedysi počul, že v južnom Thajsku niekto jazdil na takýto pohon, ale nepoznal presnú receptúru. Tak začal experimentovať. Skúsil to s čistým kokosovým olejom, ale to nebolo efektívne. A tak k nemu začal pridávať prísady, mixovať ich a upravovať. Jeho garáž sa zmenila na malé alchymistické laboratórium. Snaha sa však vyplatila. Cestovanie autom mu zlacnelo o polovicu. „Vyvíjal som ten recept, až kým som nenašiel tú správnu kombináciu,“ hovorí Kitii Maneersikul. „Skúšal som ju, ale stále som si nebol istý presnosťou toho receptu. Trvalo mi to dva mesiace, až som nakoniec dal tie rovnice do poriadku, vyšlo mi to a odvtedy nemám nijaké problémy s palivom.“
Podľa Kitiho je jeho palivo ekologickejšie ako štandardný diesel či benzín: „Viete, vychádzam z toho, že rastlinný olej neobsahuje síru ani jód, je prírodný. A preto nespôsobuje ani znečistenie.“
Kokosový olej získava Kiti zo svojej kokosovej farmy a od miestnych spoluobčanov. Olej je v týchto končinách veľmi populárny a používa sa na varenie. Kiti zistil, že aj takto použitý olej sa dá využiť ako palivo. Týždenne ho spotrebuje 300 litrov – dosť na to, aby mohol poháňať svoje auto, loď a niekoľko ďalších strojov na farme. Kiti nechce svoje palivo vyrábať vo veľkom a zarábať na jeho predaji. Svojich spoluobčanov učí, ako by si ho mohli sami vyrobiť. Na rozdiel od benzínu cena kokosových orechov v Thajsku posledných päť rokov výrazne klesala. Ak sa kokosové palivo ujme, farmári na kokosových farmách by opäť získali prostriedky na živobytie. Tajomstvo neúspechu Sovieto Až doposiaľ nepublikovaný obrázok gigantickej rakety, ktorá mala Sovietskemu zväzu pomôcť zdolať Spojené štáty v pretekoch o prvé pristátie človeka na Mesiaci, sa objavil na jednom z ruských internetových portálov. Mohutná raketa N1 je sovietskym ekvivalentom americkej rakety Saturn 5. Experti tvrdia, že detaily tejto rakety, ktoré môžeme vidieť na týchto obrázkoch, predstavujú počiatočné testovacie verzie prvého stupňa N1. Koncom šesťdesiatych a začiatkom sedemdesiatych rokov bolo postavených v kozmodróme Bajkonur deväť alebo desať N1. Táto gigantická raketa bola odpálená iba štyri krát, ale každý pokus sa skončil náhlym a katastrofálnym zlyhaním.
Sú to zaujímavé fotografie, pretože odhaľujú predtým utajované a doteraz nevidené konštrukcie prvého stupňa N1 – hovorí Edwin N. Cameron, expert na sovietsky vesmírny program. Osudná chyba
N1 bola vďaka svojmu predurčeniu – vyniesť do vesmíru mesačný pristávací modul – titanským počinom sovietskej techniky. Jej prvý stupeň zahŕňal 30 vysokovýkonných raketových motorov spaľujúcich ako palivo kerozín a tekutý kyslík. Veľké množstvo motorov – to bola osudná chyba tejto rakety. Inžinieri nemohli nájsť spôsob, ako efektívne vyrovnávať ich ťah, čo v podstate znamenalo, že bol celý raketový motor neovládateľný. Takisto aj čerpanie paliva do každého motora bolo jedným z hlavných problémov, ktoré prispeli k neúspechu tejto konštrukcie. Keď bol projekt N1 v roku 1976 zastavený, šéf sovietskeho vesmírneho programu – Valentin Gluško – nariadil všetko zariadenie týkajúce sa N1 zlikvidovať, ale navzdory jeho rozkazu sa mnohé zariadenia zachovali dodnes. V roku 1997 bolo 94 zvyšných motorov z N1 predaných americkej firme Kistler na renováciu a začlenenie do nových rakiet. Spaľovacie motory Motory, úvod: Motory jsou stroje přeměňující energii na pohyb nebo mechanickou práci. Energie je většinou dodána ve formě chemického paliva (např: benzín), páry nebo elektřiny. Rozdělujeme je: a) podle typu využívané energie, jako například na páru, stlačený vzduch nebo na benzín b) podle způsobu pohybu hlavních částí na pístové a rotační c) podle místa, kde nastává přeměna chemické energie na tepelnou- na spalovací motory, zážehové a vznětové d) podle metody chlazení motoru (chladí se vodou nebo vzduchem) e) podle počtu zdvihů pístu v rámci kompletního cyklu na dvojtaktní nebo čtyřtaktní f) podle typu cyklu na Ottův (benzínový motor) nebo dieselový motor. Speciálními typy motorů jsou motory s větrným pohonem, plynové turbíny, parní turbíny, raketové nebo proudové motory.
Spalovací motory Spalovací motory dnes pohánějí takřka všechny automobily na světě. Podstatou činnosti motoru je rozpínání horkého plynu. Hořením paliva se chemická energie mění v teplo, čímž se ohřívá plyn a jeho rozpínání je využito k pohonu stroje. Během let přicházely a zase odcházely různé typy motorů včetně parních, plynových a elektrických. Benzinový a naftový pohon však mají téměř všechna moderní vozidla. Protože výkon vychází z hoření (spalování) pohonné hmoty uvnitř válce, říkáme těmto motorům motory s vnitřním spalováním. Vznětový motor automobilu je motorem s vnitřním spalováním proto, že palivo vstřikuje přímo do válce, kde se vznítí.
Většina aut má motor čtyřdobý, jehož pracovní cyklus se skládá ze čtyř pohybů pístu, to znamená ze čtyř dob a dvou otáček hřídele. Motor má čtyři až osm válců. Jejich chod je vzájemně sladěn tak, aby byl výstup energie plynulý. Mnohé auta a vlaky jsou poháněné výkonnými vznětovými motory., nespaluje se v nich benzín, ale nafta. Definice spalovacího motoru: Je to tepelný stroj, v němž se spaluje palivo uvnitř stroje, narozdíl od strojům s vnějším spalováním (jako např. parní stroj.), který spaluje palivo v oddělené časti. Mezi spalovací motory patří i motory benzinové a Dieselové .Jedná se o pístové motory, ve kterých se při operačním cyklu pohybují ve válcích písty. Může jít o čtyřdobý cyklus nebo o dvoudobý cyklus. Narozdíl od dvoudobých motorů jsou čtyřdobé motory větší a méně hlučné - tudíž i vhodnější.
Ve čtyřdobém cyklu se píst pohybuje dvakrát nahoru a dvakrát dolů činí tedy,jak už jsem řekla, čtyři pohyby = doby = zdvihy nebo také dvě otáčky pro každou explozi benzínu uvnitř válce. První dobou je sání - neboli plnění. Druhou dobou je komprese - stlačování. Třetí dobou je expanze spalin - vlastní pracovní zdvih (doba). Čtvrtou dobou je výfuk. Při prvním pohybu - sání - píst klesá a válec nasává směs vzduchu a paliva sacím ventilem. 1. Při druhém pohybu - kompresi - se sací ventil zavírá, píst se zvedá a stlačuje palivovou směs. 2. Při třetím pohybu - expanzi - se směs benzínu a vzduchu zažehne jiskrou elektrické svíčky. Píst jde dolů, přičemž jsou oba ventily zavřené. 3. Při čtvrtém pohybu - výfuku - jde píst nahoru a stlačuje spaliny - vyhořelé palivo - otevřeným výfukovým ventilem ven.
Moderní benzinový motor má jeden nebo více válců. Uvnitř každého válce se píst pohybuje nahoru a dolů, jak ukazuje obrázek. Klikový mechanismus převádí tento pohyb na točivý pohyb klikového hřídele, který přes převodovou skříň otáčí koly vozidla. Obsah motoru se měří objemem vzduchu nasátého do všech válců, když se písty dostanou ze své nejvyšší polohy do polohy nejnižší. Obsah motoru dnešního běžného rodinného auta je 1,2 až 2 litry. Dieselový motor nemá zapalovací svíčky. Vzduch se během komprese silně stlačí, a tím se ohřeje natolik (nad 500°C), že se vstříknutá nafta sama vznítí. Dieselové motory vydrží déle než benzinové a jsou stále lehčí a méně hlučné. Wanklův motor vyvinul německý vědec Wankel. Vytváří přímo rotační pohyb. Třístranný, vyosený rotor se otáčí ve speciálně tvarované komoře. Nasaje vzduch a palivo, stlačí, zapálí a vytlačí směs v jednom cyklu. Pracovních rotorů může mít motor několik.
K problémům Wankelova motoru patří jeho rychlé opotřebení, nadměrná spotřeba paliva a obtížné těsnění motoru. Proto se příliš často nepoužívá. Tryskový motor funguje na tomto principu. Autíčko na obrázku využívá tryskový pohon. Balónek připevněný k autíčku je naplněn vzduchem a když se otevře ventil, vzduch rychle uniká ven a pohání autíčko dopředu. Některé důležité letopočty z hlediska vývoje motorů: 1860 - Étienne Lenoir navrhuje první motor s vnitřním spalováním, s uhlím a vzduchem jako palivem. 1877 - Nikolaus Otto vyvíjí čtyřdobý motor. 1883 - Gottlieb Daimler staví první benzínový motor. 1884 - Charles Parsons staví první parní turbínu na výrobu elektřiny. 1926 - Robert Goddard vypouští první raketu na kapalné palivo. 1930 - Frank Whittle patentuje vynález tryskového motoru. 1956 - Felix Wankel vyvíjí Wankelův motor, o kterém jsem již mluvila.
PROUDOVÝ MOTOR Proudový motor (v zásadě je to plynová turbína) pohání většinu rychlých letadel. Rychle se otáčející ventilátory v přední části motoru nasávají vzduch, který přechází pod vysokým tlakem do viacerých komor. Tam se stlačený vzduch smísí s palivem, tato směs se zapálí, horké spalné plyny se rozpínají a proudí k výstupné dýze. Současně roztáčejí turbínu, která pohání ventilátory v přední části motoru. Vzduch proudí nejen hlavní částí motoru, ale i přes obtokový kanál okolo něj. Takto se zvyšuje celkové množství vzduchu přecházejícího motorem, tím se zvyšuje jeho tah. Snižuje se hlučnost motoru. (kanál okrem)
PARNÍ STROJ Parní motor se nachází například v lokomotivě. V kotli se spaluje dřevo nebo uhlí a tím vzniká teplo. Horký vzduch a dým přecházejí rourkami v nádrži s vodou. Teplo mění vodu na páru. Pára přechází rourkami do válce, kde tlačí na píst jednou z jedné jednou z druhé strany, tím ho uvádí do pohybu. Pohyb pístu se přenáší na hnací rušná kola. Pára a dým unikají přes ventil a komínem vycházejí ven.
|