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.