Pístový motor, také často známý jako pístový motor, je typicky tepelný motor (ačkoli existují také pneumatické a hydraulické pístové motory), který používá jeden nebo více pístů k přeměně tlaku na rotační pohyb. Tento článek popisuje společné funkce všech typů.
Pístový motor je motor, který používá jeden nebo více pístů k přeměně tlaku na rotační pohyb. K převodu této energie využívají vratný pohyb (nahoru a dolů) pístů.
Existuje mnoho různých typů, včetně motoru s vnitřním spalováním, který se používá ve většině motorových vozidel, parního motoru, který je typem motoru s vnějším spalováním, a Stirlingova motoru. Rotační motor by dělal stejný úkol jako pístový motor, ale velmi odlišným způsobem díky svému trojúhelníkovému rotoru.
VÍCE: Co je to spalovací motor?
Spalovací motory jsou dále klasifikovány dvěma způsoby:buď zážehový (SI) motor, kde zapalovací svíčka zahajuje spalování; nebo vznětový motor (CI), kde je vzduch ve válci stlačován, čímž se ohřívá, takže ohřátý vzduch zapálí palivo, které je vstřikováno tehdy nebo dříve.
Pístové motory fungují tak, že přeměňují teplo a tlak uvolněné při spalování paliva smíchaného se vzduchem na mechanickou energii.
Pístový motor je motor, který používá jeden nebo více pístů k přeměně tlaku na rotační pohyb. K převodu této energie využívají vratný pohyb (nahoru a dolů) pístů. Běžné konfigurace bloku motoru zahrnují jednu řadu válců (in-line), dvě řady sbíhající se do bodu (motor do V), dvojitou klikatou (W-motor) a dvě horizontální řady (protilehlý motor).
VÍCE: Co je Piston?
Všechny výše zmíněné motory (spalovací, parní, Stirlingovy) používají k dokončení cyklu poněkud odlišné procesy, takže bude prozkoumán obecný případ.
Čtyřtaktní cyklus je to, co dává motoru jeho energii, ale nyní musí tuto energii převést na rotační energii pro převodovku, hnací hřídel a kola. To se provádí klikovým hřídelem.
Klikový hřídel převádí tento pohyb nahoru a dolů na rotační pohyb, který je často kombinován se setrvačníkem, aby byla zachována nespojitá vratná energie jako rotační energie.
VÍCE: Co je klikový hřídel?
Mezi hlavní části pístového motoru patří válce, písty, ojnice, klikový hřídel, ventily, zapalovací svíčky a ovládací mechanismus ventilů. Všechny se používají k pohonu konvenčních vozidel.
Válec v pístovém motoru označuje omezený prostor, ve kterém probíhá spalování. Válce jsou uspořádány několika způsoby. Patří mezi ně uspořádání v jedné řadě, uspořádání ve tvaru V, uspořádání ve tvaru W a horizontální nebo ploché uspořádání.
Písty v pístovém motoru jsou obvykle připevněny ke každému válci. V pístovém motoru se píst posouvá nahoru a dolů a vytváří rotační pohyb. Stěna pístu je obvykle rýhovaná, aby držela kroužky, které těsně přiléhají ke stěně válce a brání tak plynům unikat ze spalovací komory.
Ojnice v pístovém motoru spojuje píst a klikovou skříň drženou klikovým hřídelem. Ojnice v pístovém motoru, když je připojena k rotačnímu pístu, se používá k otáčení vrtule. To má za následek rotační pohyb klikového hřídele.
Klikový hřídel v pístovém motoru přeměňuje pohyb pístu nahoru a dolů na rotační pohyb. Když je klikový hřídel připojen k pístu pomocí ojnice, dává při pohybu pístu nahoru a dolů rotační pohyb.
Během sacího zdvihu v pístovém motoru je píst tažen dolů, čímž se v komoře válce vytvoří podtlak. Během kompresního zdvihu v pístovém motoru pohání klikový hřídel píst ve válci směrem nahoru.
Pístový motor má sací a výfukový ventil. Ty jsou umístěny v blízkosti vstupu směsi paliva se vzduchem a výstupu výfuku v horní části válce. Sací ventil u pístového motoru reguluje vstup směsi vzduchu a paliva, zatímco výfukový ventil vypouští výfukové plyny a spálené plyny ze spalovací komory.
Zapalovací svíčky v pístovém motoru jsou obvykle umístěny na horní části válce nad ventily. Slouží k zapálení směsi stlačeného vzduchu a paliva během kompresních a zapalovacích zdvihů v pístovém motoru.
K zapálení dochází těsně předtím, než píst dosáhne své horní polohy. To má za následek, že velmi horké plyny rychle expandují, aby poháněly píst dolů, zatímco otáčí klikovým hřídelem, aby se uvolnil rotační pohyb.
Mezi tyto typy pístových motorů patří:
Řadový motor má obecně sudý počet válců, i když některé tříválcové motory byly zkonstruovány. Tento motor může být buď kapalinou nebo vzduchem chlazený a má pouze jeden klikový hřídel, který je umístěn buď nad nebo pod válci. Pokud je motor navržen pro provoz s válci pod klikovým hřídelem, nazývá se invertovaný motor.
Řadový motor má malou přední plochu a je lépe uzpůsoben pro racionalizaci. Při montáži s válci v obrácené poloze nabízí další výhody kratšího podvozku a větší viditelnosti pilota.
Se zvětšující se velikostí motoru nabízí vzduchem chlazený řadový typ další problémy pro zajištění správného chlazení; proto je tento typ motoru omezen na motory s nízkým a středním výkonem používané ve velmi starých lehkých letadlech.
Motor opačného typu má dvě řady válců přímo proti sobě s klikovým hřídelem uprostřed. Písty obou válců jsou spojeny s jedinou klikovou hřídelí.
Přestože motor může být chlazený kapalinou nebo vzduchem, vzduchem chlazená verze se používá převážně v letectví. Obvykle se montuje s válci ve vodorovné poloze.
Motor opačného typu má nízký poměr hmotnosti a výkonu a díky úzké siluetě je ideální pro horizontální instalaci na křídla letadla (aplikace se dvěma motory). Další výhodou jsou nízké vibrační charakteristiky.
VÍCE: Jaké jsou typy motorů?
U motorů typu V jsou válce uspořádány ve dvou řadových řadách obecně od sebe vzdálených 60°. Většina motorů má 12 válců, které jsou buď kapalinou nebo vzduchem chlazené. Motory jsou označeny písmenem V, po kterém následuje pomlčka a zdvih pístu v krychlových palcích.
Například V-1710. Tento typ motoru se používal převážně během druhé světové války a jeho použití je většinou omezeno na starší letadla.
Hvězdicový motor sestává z řady nebo řad válců, uspořádaných radiálně kolem centrální klikové skříně. Tento typ motoru se ukázal jako velmi odolný a spolehlivý. Počet válců, které tvoří řadu, možná tři, pět, sedm nebo devět.
Některé hvězdicové motory mají dvě řady sedmi nebo devíti válců uspořádaných radiálně kolem klikové skříně, jeden před druhým. Tyto se nazývají dvouřadé radiály.
Jeden typ hvězdicového motoru má čtyři řady válců se sedmi válci v každé řadě, celkem tedy 28 válců. Hvězdicové motory se stále používají v některých starších nákladních letadlech, válečných ptácích a postřikovačích plodin.
Ačkoli mnoho z těchto motorů stále existuje, jejich použití je omezené. Jednořadý devítiválcový hvězdicový motor má relativně jednoduchou konstrukci, má jednodílnou příď a dvoudílnou hlavní klikovou skříň.
Větší dvouřadé motory mají o něco složitější konstrukci než jednořadé motory. Například kliková skříň motoru Wright R-3350 se skládá z přední části klikové skříně, čtyř hlavních částí klikové skříně, skříně zadní vačky a zdvihátka, přední skříně kompresoru, zadní skříně kompresoru a krytu zadní skříně kompresoru.
Motory Pratt a Whitney srovnatelné velikosti obsahují stejné základní části, i když se konstrukce a názvosloví značně liší.
Pístový motor, také často známý jako pístový motor, je typicky tepelný motor (ačkoli existují také pneumatické a hydraulické pístové motory), který používá jeden nebo více pístů k přeměně tlaku na rotační pohyb.
Pístové motory fungují tak, že přeměňují teplo a tlak uvolněné při spalování paliva smíchaného se vzduchem na mechanickou energii.
Pístový motor, také známý jako pístový motor, je jedním ze dvou typů spalovacích motorů, které pracují tak, že spalují palivo a vytvářejí energii. Druhým typem je dřívější forma nazývaná rotační motor, a přestože se dnes stále používá, jsou pístové motory běžnější v mnoha průmyslových odvětvích.
Pístový motor je motor, který používá jeden nebo více pístů k přeměně tlaku na rotační pohyb. K převodu této energie využívají vratný pohyb (nahoru a dolů) pístů.
Letecký pístový motor, také běžně označovaný jako pístový motor nebo „recip“, je spalovací motor, který používá jeden nebo více vratných pístů k přeměně tlaku na rotační pohyb. Letecký pístový motor funguje na stejném principu jako motory většiny automobilů.
Celková účinnost systému CHP využívajícího pístový motor poháněný zemním plynem může přesáhnout 70 %. Technologie pístových motorů se v posledních desetiletích výrazně zlepšila díky vyšší účinnosti paliva, sníženým emisím, lepší spolehlivosti a nízkým počátečním nákladům.
U pístového motoru při pohybu pístu směrem dolů motor nasává palivo do válce. Během kompresního zdvihu posune klikový hřídel píst nahoru. Klikový hřídel získává vratný pohyb pístu přes ojnici a převádí tento pohyb na rotační pohyb.
Dnes nejběžnější formou pístového motoru je spalovací motor, který běží na spalování benzinu, nafty, zkapalněného ropného plynu (LPG) nebo stlačeného zemního plynu (CNG) a používá se k pohonu motorových vozidel a motorových elektráren.
Příklady vratného pohybu
Pístové motory lze klasifikovat podle uspořádání válců (řadové, typu V, radiální a protilehlé) nebo podle způsobu chlazení (chlazené kapalinou nebo vzduchem). Ve skutečnosti jsou všechny pístové motory chlazeny přenosem přebytečného tepla do okolního vzduchu.
Mezi hlavní části pístového motoru patří válce, písty, ojnice, klikový hřídel, ventily, zapalovací svíčky a ovládací mechanismus ventilů. Všechny se používají k pohonu konvenčních vozidel.
Vratný pohyb, také nazývaný vratný pohyb, je opakující se lineární pohyb nahoru a dolů nebo tam a zpět. Nachází se v široké škále mechanismů, včetně pístových motorů a čerpadel. Dva opačné pohyby, které tvoří jeden cyklus vratného pohybu, se nazývají tahy.
InLine Engine je typ konstrukce motoru, který je velmi základní a konvenční. U tohoto typu konstrukce motoru jsou válce umístěny v přímce, jak je znázorněno na obrázku. Protože všechny válce jsou v přímce, výrobci někdy označují tento motor jako ‚rovný motor.
U pístového motoru je válec prostorem, ve kterém se pohybují písty. Vnitřní povrch válce je tvořen buď tenkou kovovou vložkou (nazývanou také „objímka“) nebo povrchovou vrstvou nanesenou na blok motoru.
Některé z výhod plochých pístových motorů zahrnují nižší provozní teplotu, kratší délku a nižší těžiště ve srovnání s jinými typy motorů.
V roce 1698 Thomas Savery, inženýr a vynálezce, patentoval stroj, který dokázal efektivně čerpat vodu ze zatopených dolů pomocí tlaku páry.
Při použití v dieselagregátu je pístový motor poháněn naftou. Pístové motory mohou být také poháněny zemním plynem, propanem nebo benzínem; dieselové pístové generátory jsou však nejspolehlivější a cenově nejefektivnější možností.
Stroj, ve kterém se písty spojené s klikovým hřídelem pohybují tam a zpět ve válcích.
Jako přídavná jména rozdíl mezi oscilačním a vratným. je to, že oscilace se pohybuje opakovaným pohybem tam a zpět, zatímco vratný pohyb je pohyb dozadu a dopředu?
Podstatou vyvažování je, že síla může být přesně nahrazena rovnoběžnou silou působící v referenční rovině (zvolenou tak, aby vyhovovala výpočtu) a dvojicí, jejíž rameno je vzdálenost kolmo mezi rovinami, ve kterých tyto dvě síly působí.
Kliková skříň je skříň pro klikový hřídel v pístovém spalovacím motoru. U většiny moderních motorů je kliková skříň integrována do bloku motoru. Čtyřtaktní motory mají obvykle olejovou vanu ve spodní části klikové skříně a většina motorového oleje se nachází v klikové skříni.
Ojnice je prostředníkem mezi pístem a klikou. A jeho funkcí je přenášet tah z pístního čepu na čep kliky, čímž převádí vratný pohyb pístu na rotační pohyb kliky.
Pístový motor je tepelný motor, který využívá jeden nebo více vratných pístů k přeměně tlaku na rotační pohyb. Mezi hlavní části pístového motoru patří válce, písty, ojnice, klikový hřídel, ventily, zapalovací svíčky a mechanismus ovládání ventilů.
