Ve srovnání s jinými technologiemi, které používáme každý den, se zdá, že se motory automobilů ve skutečnosti příliš nezměnily. Motor ve starém Fordu Model T má mnoho společného s motorem ve Fordu Fusion z roku 2011, ale je pochybné, že by Alexander Graham Bell věděl, co dělat s iPhonem. Zatímco komunikační technologie se drasticky změnily, motory automobilů používají stejný základní princip:Spalování vzduchu a paliva vytváří rotační sílu a pohybuje autem.
Ale zatímco stejné základní principy, které řídily motory prvních automobilů, se používají dodnes, moderní motory automobilů se vyvinuly tak, aby vyhovovaly potřebám dnešních řidičů v oblasti výkonu a účinnosti. Představte si motory starších automobilů jako vlky a motory moderních automobilů jako psy. Sdílejí stejné dědictví a mají podobné vlastnosti, ale jeden se skvěle hodí v každodenních moderních situacích, zatímco druhý se prostě nedokázal přizpůsobit životu ve městě nebo na předměstí.
Než budeme mluvit o tom, jak se moderní automobilové motory liší od starších, musíte pochopit základy toho, jak motor auta funguje. V podstatě se benzín a vzduch zapalují v komoře zvané válec. Ve válci je píst, který se při výbuchu benzínu/vzduchu pohybuje nahoru a dolů. Píst je připevněn ke klikovému hřídeli. Když se píst pohybuje nahoru a dolů, otáčí se klikový hřídel. Klikový hřídel jde ven k převodovce, která přenáší tuto sílu na kola auta. Zní to jednoduše, že? U moderních motorů stále platí základy, ale je třeba myslet na mnohem víc.
ObsahVáš základní benzínový automobilový motor není tak účinný. Ze veškeré chemické energie v benzínu se jen asi 15 procent přemění na mechanickou energii, která skutečně pohání vůz. EPA uvádí, že více než 17 procent energie se ztrácí, když motor běží naprázdno, a neuvěřitelných 62 procent se ztrácí v motoru kvůli teplu a tření.
Moderní motory disponují řadou technologií, díky nimž jsou efektivnější. Například technologie přímého vstřikování, která míchá palivo a vzduch před tím, než jsou vloženy do válce, může zlepšit účinnost motoru o 12 procent, protože palivo hoří efektivněji [zdroj:Ministerstvo energetiky USA]. Turbodmychadla, která využívají stlačený vzduch z výfukového systému automobilu, stlačují vzduch, který se používá ve spalovacím cyklu. Stlačený vzduch vede k efektivnějšímu spalování. Variabilní časování ventilů a deaktivace válců jsou technologie, které umožňují motoru používat pouze palivo, které potřebuje, a zvyšují tak účinnost.
Existuje běžná mylná představa, že účinné motory jsou motory s nedostatečným výkonem. Pokračujte ve čtení a zjistěte, jak moderní motory překonávají svaly svých starších protějšků.
Lidé se dnes více zabývají spotřebou paliva, než když byla auta nová, ale také se více zabývají výkonem motoru. Ostatně první vozy měly jen koně, se kterými držely krok. Nyní auta jezdí po dálnicích. Moderní auta jsou také mnohem těžší než dřívější auta, protože jsou nacpaná bezpečnostními prvky a doplňky. Motory dnešních automobilů mají mnohem více práce. Přepravují těžší náklady při vyšších rychlostech.
I se zvýšenou účinností jsou dnešní motory výkonnější než jejich předchůdci – a to i ve srovnání s motory starými jen pár let. V roce 1983 měl Chevrolet Malibu 3,8litrový motor V-6 s výkonem 110 koní. V roce 2005 měl 2,2litrový řadový čtyřválec o výkonu 144 koní. Malibu 2011 má základní 2,4litrový čtyřválec o výkonu 169 koní. Kupující mohou také získat 3,6-litrový V-6, který dává 252 koňských sil. I když je V-6 na Malibu 2011 menší než V-6 nabízený na modelu 1983, dává o 146 koní více. Dokonce i současný čtyřválcový motor na Malibu má o 59 koní více než V-6 z roku 1983.
Vzhledem k tomu, že moderní motory mají větší výkon než starší motory, očekávali byste, že budou větší. Ale když se podíváte na příklad Chevroletu Malibu, který jsme použili na předchozí stránce, všimnete si, že zatímco výkon motoru vzrostl, objem motoru se zmenšil.
Neuvěřitelně se zmenšující motor v dnešních autech může zvýšit účinnost. Výrobci automobilů se naučili, že není nutné zvětšovat motor, abyste dosáhli přání spotřebitelů energie. Jen musíte zajistit, aby motor fungoval chytřeji. Stejná technologie, která pomáhá moderním motorům pracovat efektivněji, také znamená, že moderní motory mohou vyvinout větší výkon, aniž by potřebovaly větší balík.
Nejlepším příkladem toho jsou nákladní vozy Ford F-Series. Ford F-150 z roku 2011 je dlouhodobě nejprodávanějším nákladním vozidlem (a často i nejprodávanějším vozidlem) v Americe a je učebnicovým příkladem menšího motoru, který odvádí stejnou práci jako větší. 2011 F-150 má volitelný 3,5litrový motor V-6, který dává 365 koňských sil. Dostupný 5,0litrový V-8 dává 360 koní. Obecně platí, že větší motor bude mít stále větší výkon než menší. F-150 má k dispozici 6,2-litrový V-8, který dává 411 koňských sil, což do značné míry vyfoukne 3,5-litrový V-6 z vody. Ale skutečnost, že motor V-6 může konkurovat menší V-8, pokud jde o výkon, je docela působivá. Protože spotřebitelé volají po lepší spotřebě paliva, očekávejte, že menší motory budou vykonávat práci, která byla kdysi vyhrazena pro monstra V-8.
Jedním z hlavních rozdílů mezi motory moderních automobilů a motory starších automobilů je to, že motory moderních automobilů nepracují tak tvrdě. Ve starém motoru V-8 pálilo všech osm válců, bez ohledu na to, jestli auto běželo na volnoběh nebo zrychlovalo, jak jen to šlo. Všech osm válců také dostávalo stejné množství paliva bez ohledu na to, kolik práce motor v tu chvíli vykonával.
Dnešní motory mají technologii, díky které pracují chytřeji. Deaktivace válců je systém, který umožňuje vypnout některé válce v motoru, když nejsou potřeba, například když auto běží naprázdno nebo jede. Když je potřeba větší výkon, tyto válce se „probudí“ a pomohou. Deaktivace válců pomáhá motorům pracovat efektivněji, protože to znamená, že motor spotřebovává pouze palivo, které potřebuje, a pouze prodlužuje úsilí potřebné pro danou práci.
Variabilní časování a zdvih ventilů je další technologií, která pomáhá moderním motorům pracovat chytřeji. Bez tohoto systému se ventily motoru otevírají na stejnou dobu a na stejnou vzdálenost bez ohledu na to, jak moc motor pracuje. To plýtvá palivem. Díky variabilnímu časování a zdvihu ventilů jsou otvory ventilů optimalizovány pro typ práce, kterou motor vykonává. To pomáhá motoru spotřebovat méně paliva a pracovat chytřeji.
Moderní motory mají spoustu technologií, které pomáhají spotřebovávat méně paliva a zároveň mají větší výkon než starší motory, ale mají ještě jednu věc, kterou starší motory prostě neměly:partnery.
Dnešní motory automobilů nejsou jen sofistikované technologické výdobytky, ale jsou spojeny s dalšími high-tech komponentami, které jim pomáhají dělat jejich práci lépe. Čtyři nebo pětistupňová převodovka bývala špičkou, ale dnešní motory jsou spojeny s převodovkami se sedmi a dokonce osmi rychlostmi. Čím více rychlostí má převodovka, tím lépe se dokáže propojit s výkonem motoru, takže celé hnací ústrojí běží efektivněji. Nebo, pokud by osm rychlostí nestačilo, moderní motory jsou spojeny s plynule měnitelnými převodovkami (CVT). Převodovky CVT mají nekonečný počet převodových poměrů, díky čemuž jsou schopny přenášet výkon motoru na kola tím nejefektivnějším možným způsobem.
V hybridních autech využívají moderní motory elektromotory poháněné akumulátory. I když elektromotor může pohánět vůz při nízkých rychlostech nebo pohánět příslušenství, když je vůz zastaven, může se také nastartovat a vytvořit dodatečný výkon, když je to potřeba, například když auto prudce zrychluje. Mít jako zálohu elektromotor znamená, že motor auta může být o něco menší a méně výkonný, což šetří palivo. V některých případech však automobilky kombinují elektromotory s velkými a výkonnými motory, aby dosáhly výrazného výkonu.
Další informace o moderních automobilových motorech a dalších souvisejících tématech získáte pomocí odkazů na další stránce.
