Jaké energetické přeměny probíhají v autě?

Automobil během provozu prochází několika energetickými transformacemi:

1. Z chemické energie na tepelnou energii: Když otočíte klíčkem nebo stisknete tlačítko zapalování, startér automobilu zapojí setrvačník, který otáčí klikovým hřídelem motoru. Tento mechanický pohyb způsobuje pohyb pístů nahoru a dolů ve válcích motoru. Jak se písty pohybují, stlačují ve válcích směs vzduchu a paliva (obvykle benzínu). Tato komprese vytváří teplo, čímž se zvyšuje teplota směsi vzduchu a paliva. Jedná se o přeměnu chemické energie uložené v palivu na energii tepelnou.

2. Tepelná energie na mechanickou energii: Směs stlačeného vzduchu a paliva je poté zapálena zapalovací svíčkou, čímž dojde k řízené explozi uvnitř válce. Tato exploze generuje nesmírný tlak a rychle expanduje horké plyny a stlačuje písty dolů velkou silou. Vratný pohyb pístů je pak klikovým hřídelem převeden na rotační pohyb. Jedná se o přeměnu tepelné energie uvolněné spalováním paliva na mechanickou energii.

3. Mechanická energie ke kinetické energii: Rotující klikový hřídel přenáší mechanickou energii do převodovky vozu. Převodovka se skládá ze sady převodových stupňů, které lze přeřadit pro změnu převodového poměru mezi motorem a koly. To umožňuje vozu pracovat při různých rychlostech a překonávat různé úrovně odporu. Převodovka přenáší rotační energii z motoru na kola a způsobuje jejich otáčení. Při otáčení kol se zvyšuje kinetická energie vozu.

4. Kinetická energie na tepelnou energii (brzdění): Při brzdění se brzdové destičky otírají o brzdové kotouče nebo bubny připevněné ke kolům a přeměňují kinetickou energii vozu zpět na tepelnou energii. To se rozptýlí jako teplo.

5. Elektrická energie na mechanickou energii (elektrická auta): U elektromobilů přeměňuje elektromotor elektrickou energii uloženou v autobaterii na mechanickou energii, což způsobuje otáčení kol. Rotační energie elektromotoru je přenášena přímo na kola bez potřeby převodovky.

6. Rekuperační brzdění (elektrické vozy): Při brzdění u elektromobilů může elektromotor fungovat ve zpětném chodu jako generátor a přeměňovat kinetickou energii vozu zpět na elektrickou energii. Tato energie se poté ukládá do baterie a zvyšuje její úroveň nabití.

Tyto energetické transformace jsou nezbytné pro fungování vozu, umožňují mu pohybovat se, zrychlovat, zpomalovat a zastavit.