Spaľovací motor

Na pohon cestných motorových vozidiel sa môžu používať motory spaľovacie, parné a elektrické. Väčšinou sa však používajú spaľovacie motory, v ktorých sa chemická energia paliva mení priamo v spaľovacom priestore motora na energiu tepelnú, ktorú motor premení na mechanickú prácu. V spaľovacom motore sa spaľuje vhodná zmes paliva so vzduchom v tlakovom pomere, aby po zapálení rýchlo a pokiaľ možno bezo zbytku zhorela. V piestových spaľovacích motoroch piest túto zápalnú zmes najskôr nasaje do pracovného priestoru valca a potom ju stlačí. Vo vhodnom okamihu je zápalná zmes zapálená. Vplyvom uvoľnenej tepelnej energie prudko stúpne tlak a objem plynov. Vzniknutý tlak plynov tlačí na piest, pohybujúci sa vo valci motora, ktorého posuvný pohyb je kľukovým mechanizmom prevedený na pohyb otáčavý.
Princíp činnosti piestového spaľovacieho motora
Piestový spaľovací motor s kľukovým mechanizmom, ktorý tvorí jeho podstatu. Vo valci ktorého horný koniec je uzavretý hlavou sa pohybuje piest. Ojnica spája piest s kľukovým hriadeľom. Piest sa pohybuje vo valci hore a dolu, teda priamočiare a vratne. Jeho posuvný pohyb sa prenáša ojnicou na kľukový hriadeľ a mení sa na pohyb otáčavý. Kľukový hriadeľ je hnacím hriadeľom motora. Otáčky kľukového hriadeľa sa prenášajú ďalej cez spojku, prevodovku a rozvodovku na hnacie kolesá motorového vozidla. Piest, ojnica a kľukový hriadeľ tvoria celok, ktorému hovoríme kľukový mechanizmus motora. Krajné polohy piesta vo valci sa nazývajú úvrate, a to horná úvrať a dolná úvrať. Vzdialenosť medzi oboma úvraťami, t.j. dĺžka dráhy piesta, je zdvih piesta. Piest vykoná za jednu otáčku kľukového hriadeľa dva zdvihy. Priemer valca je priemer pracovnej dutiny valca motora a nazýva sa vŕtanie valca. Kružnicu, ktorú opisuje stred čapu kľukového hriadeľa, nazývame kľukovou kružnicou. Kružnicu rozdeľujeme na 360 dielikov- stupňov. Počítame vždy od hornej polohy kľuky v smere točenia. Na toto rozdelenie potom vzťahujeme činnosť všetkých mechanizmov motora, pokiaľ je ich pohyb viazaný na kľukový hriadeľ. Vzdialenosť r, nameraná od osi kľukového čapu k osi kľukového hriadeľa, je polomer kľukovej kružnice. Základným údajom spaľovacieho motora je objem valca ktorý nazývame objemom motora. Je to priestor, ktorý je daný kruhovou plochou priemeru valca motora a výškou zdvihu piesta. Objem valca sa tiež nazýva zdvihovým objemom. Priestor, do ktorého sa stlačí zápalná zmes alebo vzduch, sa nazýva kompresný priestor.

Je to priestor nad piestom v hornej úvrati. Súčtom objemu valca a kompresného priestoru dostávame pracovný priestor. Je to priestor nad piestom v dolnej úvrati. Kompresný pomer motora udáva stupeň stlačenia. Je to pomer pracovného priestoru ku kompresnému priestoru. Pri každom motore sa vždy udávajú dva základné údaje:
-maximálny výkon motora spolu s príslušnými otáčkami za minútu
-krútiaci moment motora. Je to moment sily a ramena okolo osi kľukového hriadeľa motora.
Rozdelenie spaľovacích motorov
Spaľovacie motory prešli dlhoročným vývojom, majú vysoký výkon pri nízkej spotrebe paliva. Piestové spaľovacie motory spaľujú palivo priamo vo valcoch. Rozdeľujeme ich podľa rôznych hľadísk.
Podľa druhu zapaľovania:
-zážihové motory- do valca motora sa nasáva zápalná zmes benzínu a vzduchu a po stlačení sa zapáli.
-vznetové motory- do valca motora sa nasáva vzduch, ktorý sa stlačením zahreje na teplotu potrebnú na vznietenie paliva. Do zahriateho vzduchu pred skončením kompresného zdvihu sa vstrekne priamo do valca jemne rozprášené palivo- nafta. Tým sa vytvorí zápalná zmes, ktorá sa kompresným teplom vznieti. Podľa pracovného obehu:
-štvordobé motory- s ventilovým rozvodom
-dvojdobé motory- najčastejšie s rozvodom piestovým alebo posúvačovým
Podľa spôsobu plnenia valcov:
-motory s nasávaním –vzduch je nasávaný pohybom piesta z hornej do dolnej úvrate. Tým sa zväčšuje priestor nad piestom a vzniká podtlak, ktorým sa vzduch alebo zápalná zmes nasáva nad piest
-motory s plnením –valec motora sa plní tlakom väčším ako atmosferickým, ktorý sa vytvára pomocou dúchadla alebo kompresora. Tieto motory vplyvom núteného plnenia valca motora majú vyšší výkon ako rovnaké motory s plnením valca len atmosferickým tlakom.
Podľa spôsobu chladenia rozlišujeme:
-vzduchom chladené motory,
-kvapalinou chladené motory.
Podľa počtu valcov:
-jednovalcové, dvojvalcové, trojvalcové, štvorvalcové
Podľa vzájomného usporiadania valcov:
-radový motor- s valcami v jednej rade, stojatý, ležatý, šikmý
-motor s protiľahlými valcami
-vidlicový motor.