Nielen tepelné motory

Zobraziť detaily

Prírodné vedy » Fyzika

Vytlačiť Uložiť

Autor: ivana123
Typ práce: Referát

Dátum: 22.01.2014
Jazyk: Slovenčina

Rozsah: 3 840 slov
Počet zobrazení: 4 036

Tlačení: 377
Uložení: 309

Nielen tepelné motory

1. Úvod
V súčasnosti existuje množstvo druhov pohonu. Či už sa jedná o tepelné motory, elektromotory alebo iné druhy pohonu. Stále viac sa človek a celá spoločnosť orientuje na ekológiu. Ekológia je v dnešných časoch globálnych klimatických zmien veľmi citlivá a často prediskutovávaná téma. Aj napriek zúriacej finančnej globálnej kríze, kedy si nikto nemôže byť istý vidinou lepšieho zajtrajšia, je ekológia na popredných miestach v rebríčkoch diskusií. O ekológii sa nehovorí len v dedinských krčmách, vládach jednotlivých štátov alebo spoločenstvách, ktoré zlučujú niektoré štáty dohromady, ako napríklad Európska únia, ale hovorí sa o nej v globálnom merítku. A preto sa čoraz viac a viac pre ekológiu aj robí. Cieľom tejto práce však nie je oboznámiť Vás len o otázkach ekológie, ale priblížiť Vám to, čo svetom hýbe. Či sú to už tepelné motory, elektromotory alebo to bude úplne iná sila.

2. História tepelných motorov
Parný stroj je jedným z najdôležitejších vynálezov v histórii ľudstva. Vďaka nemu sa začalo „všetko“ hýbať. Aj keď bol prvý priemyselne využiteľný parný stroj zostrojený už v roku 1712 anglickým vynálezcom Thomasom Newcomenom, až 19. storočie sa nazývalo storočím pary. Na prácu Newcomena naviazal taktiež anglický fyzik James Watt, ktorý v roku 1769 znížil spotrebu paliva o 2/3 tým, že oddelil ohrievanie a ochladzovanie stroja, ktoré pôvodne prebiehalo spoločne vo valci. Tento stroj bol však len ďaľšou variáciou Newmanovho vodného čerpadla a nebol schopný poháňať mechanizmy, ktoré boli založené na princípe rotačného pohybu. James Watt však neváhal a už v roku 1784 predstavil dokonalejší, dvojčinný parný stroj s prevodom, ktorý zabezpečoval potrebný rotačný pohyb. Tento Wattov stroj prispel k priemyselnej revolúcii.

Spaľovací motor vznikol v 19. storočí ako výsledok snahy inžiniérov o vynájdenie náhrady za parnú energiu. Mnohí ľudia sa snažili využiť na pohon piestu vo valci strelný prach, ale toto riešenie neprinášalo vhodný efekt na pohon strojov. Hlavným problémom, ktorý vynálezcovia riešili bolo objavenie vhodného paliva na pohon a ďalším, ešte väčším problémom bolo, ako zapáliť zmes vo vnútri valca, ktoré by viedlo k ľahko a rýchlo opakovateľnej akcii.

Prvý problém - problém s vhodným palivom, bol vyriešený už v polovici 19. storočia vybudovaním rozvodov plynu v mestách. Motor, poháňaný plynom, bol zavedený do malých výrobných fabrík, ktoré už ďalej nemuseli využívať parnú energiu.

Problém so zapálením zmesi vo vnútri valca sa ukázal ako ťažšie riešiteľný. Bolo to najmä kvôli obtiažnemu urdžaniu rovnomerného žhavenia.
Patent na prvý spaľovací motor dostal v roku 1807 Švajčiar Isaac de Rivaz, ale na rozšírenie si motory museli počkať ešte 53 rokov, kedy v roku 1860 Belgičan Jean Étienne Lenoir vyrobil v Paríži motor poháňaný svietiplynom. Výbušná zmes tvorená svietiplynom a vzduchom bola zapaľovaná elektrickou iskrou.

Aj keď bol Lenoirov motor technicky uspokojivý, jeho prevádzka bola nákladná a komerčne úspešným sa stal až po zásahu nemeckého vynálezcu Nikolausa Augusta Otta v roku 1876. Otto spolupracoval spolu s ďalším nemeckým vedcom Eugenom Langenom. Jeho prínosom bolo, že motor poháňaný zmesou svietiplynu a vzduchu už využíval štvortaktný cyklus. Štvordobý cyklus však navrhol už v roku 1861 Francúz Alphonse Beau de Rochas.

3. Rozdelenie tepelných motorov
3.1. Parný stroj
Parný stroj je tepelný piestový motor meniacim tepelnú a tlakovú energiu vodnej pary na mechanickú prácu. Voda je zohrievaná v kotli, až kým sa nezačne vyparovať v dostatočnom množstve. Vodná para je cez regulátor vedená do komory piestu, kde je jej rozpínaním pohybovaný piest. Z posuvného pohybu piestu sa za pomoci ojnice vytvára krúživý pohyb, ktorý roztáča ďaľšie súčasti stroja, ktorý parný stroj poháňa.

3.2. Parná turbína
V parnom stroji para pohybuje piestom a pomocou ojnice a kľukovej hriadele je takto vzniknutá energia prevádzaná na samotný mechanizmus. Časť energie sa ale spotrebováva na pohyb kolies s lopatkami, na ktoré para dopadá. A preto bola vymyslená sústava kolies, ktoré para roztáča. Kolesá, ktoré sú od zdroja pary ďalej sú väčšie a tie, ktoré sú bližšie sú menšie. Potrebnú rýchlosť na roztočenie týchto kolies dosahuje para pri expanzii v prietokovom priereze. Tlak a teplota pary pri expanzii klesajú rovnako ako v prípade parného stroja a para sa ochladzuje. Para hrá dodnes veľkú úlohu pri výrobe elektrickej energie.

3.3. Spaľovacie motory
3.3.1. Zážihový motor
3.3.2. Vznetový motor
3.3.3. Prúdový motor
Je to reaktívny motor vytvárajúci ťažnú silu reakčným účinkom splodín horenia a vzduchu, ktorý veľkou rýchlosťou opúšťa spaľovaciu turbínu. Jeho výkon sa využiva k pohonu sústavy ventilátorov, dúchadla a kompresora, ktoré vháňajú vzduch do spaľovacej komory.Tento princíp je patentom Franka Whittlea už z roku 1930, ale bol zrealizovaný až na začiaku 2. svetovej vojny kvôli vynájdeniu žiaruvzdorných materiálov. Tieto motory majú obrovskú silu, výkon, účinnosť, ale taktiež aj spotreba a hučnosť sú na veľmi vysokej úrovni. Práve pre tieto príčiny sú prúdové motory na zemskom povrchu nepoužiteľné. Na druhej strane sú doposiaľ tým najlepším spôsobom pohonu pre leteckú dopravu, kde je najdôležitejšou požiadavkou bezpečnosť, ktorú tieto motory dokážu zabezpečiť. Zastaralé jednoprúdové motory sú v súčasnosti nahradzované motormi dvojprúdovými. Medzi najznámejších (medzi laikmi) výrobcov prúdových motorov patrí nemecká automobilka BMW alebo anglický výrobca známi najmä výrobou luxusných automobilov Rolls-Royce.

3.3.4. Raketový motor
Tento motor pracuje na princípe akcie a reakcie. Tak ako aj prúdový motor. Na rozdiel od väčšiny ostatných reaktívnych motorov nie je závislý od atmosferického kyslíka a je teda schopný pohybovať sa mimo zemskú atmosféru. Tento typ spaľovacieho motora môže byť poháňaný tuhým alebo tekutým palivom.

4. Činnosť zážihových a vznetových motorov
4.1. Zážihový motor
4.1.1. dvojtaktný - pracuje v dvoch dobách
- v prvej dobe je piest hore a stláča horľavú zmes nad sebou a zároveň podtlak, ktorý vzniká pod ním, nasáva novú zmes
- v druhej dobe iskra zapaľuje stlačenú zmes nad piestom a vyvolaný tlak stlačí piest smerom dole
- po stlačení piestu dole sú splodiny vypúšťané a zároveň je nová zmes prečerávaná z priestoru pod piestom do priestoru nad ním
- nevýhodou je, že sa musí používať olovnatý benzín, ktorý je škodlivý pre životné prostredie
- ďaľšou nevýhodou je nechcené zmiešavanie sa splodín s novou zmesou pripravenou na zážih a teda k strate účinnosti a nedokonalé spaľovanie
- kvôli jeho nízkej hmotnosti sa využíva najmä v malých strojoch ako napríklad v pílach, motorkách, kosačkách atď.
- najznámejším vozidlom ktoré využívalo služby tohto typu motora je legendárne nemecké vozidlo Trabant
- tieto motory spotrebujú oveľa väčšie množstvo oleja ako štvortaktné motory

4.1.2. štvortaktný
- 1.doba: nasávanie: zmes benzínu a vzduchu pripravená v karburátore sa nasaje do spaľovacieho priestoru cez nasávací ventil
- 2.doba: stláčanie: zmes je stlačená pohybom piestu nahor
- 3.doba: výbuch: zmes je stlačená(zhustená), piest sa nachádza v hornej úvrati, pomocou iskry z elektrickej sviečky sa výbušná zmes zapaľuje a piest koná pohyb nadol
- 4.doba: výfuk: pri pohybe piestu opäť nahor je nasávací ventil uzatvorený a otvára sa výfukový ventil, cez ktorý sa dostáva spálená zmes do výfukového potrubia
- oproti dvojtaktnému motoru dochádza k dokonalejšiemu spaľovaniu zmesi a efektívnejšej prevádzke
- oproti dvojtaktným motorom sú štvortaktné motory menej hlučné
- nie je potrebné používať olovnatý benzín a tým pádom dochádza k menšej záťaži životného prostredia
- štvortaktné zážihové motory sa využívajú najmä v osobnej doprave
- ich efektivita sa pohybuje len v rozmedzí 30-40%

4.2. Vznetový motor
4.2.1. dvojtaktný – pracuje vo dvoch dobách
- pri pohybe piestu zo spodnej úvrate sú najprv odokryté plniace otvory a aj výfukové ventily
- výfukový ventil sa uzatvorí krátko predtým, ako piest úplne zakryje plniace otvory
- piest stláča vzduch, ktorý sa stlačením prudko zahrieva a krátko pred tým, ako piest dosiahne hornú úvrať, dochádza k vstreknutiu paliva a vznieteniu zmesi stlačeného vzduchu a nafty
- vzniknuté spaliny tlačí piest k dolnej úvrati
- ešte predtým, ako piest odokryje plniace otvory, dochádza k otvoreniu výfukového ventilu a spaliny uniknú z priestoru valca
- tento typ vznetového spaľovacieho motora sa využíva najmä v lodnej doprave
4.2.2. štvortaktný – pracuje taktiež v štyroch dobách
- 1.doba: nasávanie: do priestoru valca sa nasávacími otvormi naženie vzduch
- 2.doba: stláčanie: nasatý vzduch sa pohybom piestu smerom nahor zhustí a zohreje sa na vysokú teplotu
- 3.doba: výbuch: do stlačeného vzduchu sa vstrekne nafta a dochádza k výbuchu zápalnej zmesi, piest sa pohubuje k dolnej úvrati
- 4.doba: výfuk: zhorená zmes sa pomocou výfukových ventilov a pohybu piestu smerom k hornej úvrati dostáva do výfukového systému
- oproti štvortaktným zážihovým motorom majú štvortaktné vznetové motory vyššiu účinnosť (približne 40%)
- na svoju prevádzku potrebujú menšie množstvo paliva ako porovnateľne výkonné zážihové agregáty
- prepĺňané (najčastejšie turbodúchadlom) vznetové motory majú oproti porovnateľne výkonným zážihovým motorom vyšší krútiaci moment a teda sú „pružnejšie“
- pracujú pri nižších otáčkach ako zážihové motory

4.3. Základné časti zážihového a vznetového motora:
- kľuková skriňa
- blok valcov
- hlava valcov
- piesty
- piestne krúžky
- piestne čapy
- ojnica
- kľukový hriadeľ
- ventily (sacie a výfukové)
- sviečky (vznetové motory ich nemajú)
- mazacia sústava
- chladiaca sústava
- zapaľovacia sústava
- karburátor (vznetové motory ho nemajú)

Rozdelenie motorov podľa druhu pohybu:
Oscilačný (piestové motory)
Rotačný (Wankelov motor)

4.4. Wankelov motor
Je to typ spaľovacieho motora s vnútorným spaľovaním a rotačným piestom. Tento typ motora je pomenovaný podľa jeho vynálezcu, nemeckého inžiniéra Felixa Wankela. Felix Wankel začal na tomto type motora pracovať už v roku 1951 avšak 1. funkčný prototyp bol predstavený až v roku 1957. Najväčšou výhodou týchto motorov je ich relatívna jednoduchosť. Jednoduché sú preto, lebo obsahujú len veľmi malý počet pohyblivých dielcov. Tým pádom sa odhaduje, že životnosť týchto motorov je oveľa vyššia ako bežných piestových oscilačných motorov. Jediným problémom tohto typu motora je možná netesnosť medzi jednotlivými komorami v ktorých naraz prebiehajú všety štyri fázy cyklu štvortaktného zážihového motora. Jednou z mála automobiliek, ktorá sa v súčasnosti zaoberá zdokonaľovaním a ďaľším výskumom Wankelovho motora je Japonská spoločnosť Mazda, ktorá využíva Wankelov motor s objemom 2 x 650 cm³ na pohon vozidla s typovým označením RX-8. Tento motor dosahuje maximálny výkon 170 kW a teda približne 226 PS. Výkon tohto motora je porovnateľný s výkonom špičkového dvojlitrového štvorvalcového motora 2,0 i VTEC taktiež od japonského výrobcu Honda. Spotreba Wankelovho motora od Mazdy je však pri zmiešanom cykle premávky o 1,8 l / 100 km vyššia ako u štvorvalca od Hondy.

5. Najnovšie trendy vo svete spaľovacích motorov
5.1. Downsizing
Toto pomenovanie pochádza z anglických slov DOWN (dole, nižšie) a SIZE (veľkosť) a znamená znižovanie zdvihového objemu valcov spaľovacích motorov používaných v doprave. Hlavnou príčinou prečo sa začalo zavádzať toto znižovanie objemu je potreba znížiť spotrebu fosílnych palív a tým aj znížiť zaťaženie životného prostredia dopravou. Konštruktéri však museli pri teórii downsizingu bojovať s viacerými problémami. Jedným z problémov bola potreba uspokojiť požiadavky zákazníkov. Tí chcú v súčastnosti ekologické, ale zároveň aj výkonné automobily. A tu narazili vývojári na ďalší problém. Týmto problémom bolo práve zníženie zdvihového objemu a zároveň zachovanie výkonu. Preto bolo potrebné vymyslieť riešenie, ktoré by dokázalo obe tieto požiadavky uspokojiť. Takýmto riešením sa ukázalo preplňovanie. Preplňovanie pomocou kompresora, turbodúchadla alebo oboma týmito spôsobmi preplňovania súčasne.

5.2. Preplňovanie
Je to zvyšovanie tlaku vzduchu nasávaného do valcov. Zvyšuje sa ním výkon pri zachovaní objemu. Preplňované motory majú oproti nepreplňovaným motorom niekedy až o 50-70% vyšší výkon. Preplňovanie je možné dvoma spôsobmi: turbodúchadlom alebo mechanickým kompresorom.

5.2.1. Turbodúchadlo
Preplňovanie turbodúchadlom sa využíva ako v vznetových, tak aj v zážihových motoroch. Turbodúchadlo funguje na jednoduchom princípe. Výfukové plyny, ktoré vznikajú pri spaľovaní zmesi vo valcoch sa cez výfukovú sústavu dostávajú k lopatkám turbíny. Lopatky roztočia turbínu a jej krútiaci moment sa prenáša na dúchadlo, ktoré urýchľuje vzduch nasávaný do valcov resp. do karburátora. Keďže turbodúchadlo pracuje len od istých otáčok a jeho nástup je neskorší. Tento neduh preplňovania pomocou turbodúchadla sa nazýva aj „turbodiera“.

5.2.2. Kompresor
Je zariadenie poháňané priamo motorom. Má podobný efekt ako turbodúchadlo, ale na rozdiel od neho, pracuje už od nízkych otáčok, pretože je poháňané mechanickým pohybom od kľukového hriadeľa.

5.3. Chiptuning
Chiptuning je upravenie programu riadiacej jednotky za účelom optimalizácie parametrov motora. Táto úprava sa uskutočňuje ako u benzínový, tak aj u dieselových motorov či už prepĺňaných alebo nie. Pomocou chiptuningu je možné zvýšiť výkon až o 35% pri motoroch preplňovaných a 15% v nepreplňovaných motoroch. V niektorých prípadoch sa touto optimalizáciou za správneho používania dá ušetriť až 15% pohonných hmôt.

5.4. Hybridné pohony
V súčasnosti sa veľký význam pripisuje vozidlám na hybridný pohon. Na trh sa postupne dostávajú dva typy hybridného pohonu: mild hybridy a strong hybridy.

5.4.1. mild hybridy
Medzi verejnosťou sa nazývajú aj pseudohybridmi. Je to preto, lebo elektromotor, ktorý je súčasťou pohonu len napomáha spaľovaciemu motor pri požiadavke vyššieho výkonu. Tento elektromotor sa však využíva pri rekuperácii energie pri spomaľovaní alebo brzdení. Mild hybridy neumožňujú motoristovi jazdiť len na elektrický pohon, ale vždy len kombináciu spaľovacieho motora a pomocného elektromotra.

5.4.2. strong hybridy

V prípade strong ( silných) hybridov ide taktiež o prepojenie spaľovacieho motora a elektromotora. V prípade tohto druhu hybridného pohonu však môže vodič alebo elektronika rozhodnúť, ktorý druh pohonu použiť. V hustej mestskej premávke, kde dochádza k pomalému posúvaniu sa vozidla, sa aktivuje šetrný elektromotor, ktorý vozidlu dodá dostatočnú silu na rozbeh a pomalú jazdu. Pri jazde mimo mesta sa aktivuje spaľovací motor, ktorý slúži jednak na pohon vozidla, ale aj na dobíjanie batérii pre potreby palubnej elektroniky a elektromotora. Samozrejmosťou je aj kombinácia týchto dvoch druhov pohonu.

5.4.3. plug-in hybridy

Tieto typy sú druhý stupeň strong hybridov. Tiež dokážu jazdiť zvlášť na elektromotor, zvlášť na spaľovací motor a aj v kombinovanom cykle. Najväčšou výhodou plug-in hybridov je možnosť pripojiť automobil počas dlhšej zastávky (nákupné centrum, parkoviská pred prácou, garáže) k elektrickej sieti a batérie s vyššou kapacitou ako u strong aj mild hybridov dobiť. Keďže batérie týchto hybridov majú vyššiu kapacitu dokážu markantne predĺžiť dojazd týchto vozidiel.

5.5. Biopalivá
V súčasnosti existujú dva typy biopalív. Biopalivá prvej genrácie sa vyrábali z rastlín špeciálne upravených a prestovaných na ich výrobu. Časom sa však ukázalo, že mnohí poľnohospdári boli kôli vyšším dotáciám ochotní prejsť z pestovania rastlín pre potravinársky priemysel na pestovanie rastlín potrebných na výrobu práve prvej generácie biopalív. Biopalivá druhej generácie sú na tom s otázkou poľnohospodárstva o niečo lepšie. Biopalivá druhej generácie sa vyrábajú totiž z odpadkov, ktoré vznikajú pri výrobe potravín s rastlinným základom. A teda by ľudstvo nepripravili ani o gram potravy. Okrem zvyškov z poľnohospodárskej činnosti existuje možnosť vyrábania týchto palív aj zo zvieracieho trusu, dreva či dokonca odpadu. Avšak ani tieto palivá sa neujali, a to najmä kvôli možnosti ďaľšieho klčovania lesov a zhoršenia klimatického stavu na planéte Zem.

6. Viete čo je to?!
6.1. ABS
Anti-lock Brake System alebo protiblokovací systém bŕzd. Je to systém, ktorý patrí do aktívnej bezpečnostnej výbavy vozidla. Funciou ABS je zabrániť zablokovaniu kolies pri brzdení a tým straty adhézie (priľnavosti) medzi kolesom a vozoukou. Zabránením straty adhézie sa umožňuje zachovanie stability a ovládateľnosti vozidla v medzných situáciách. Riadiaca jednotka Systému ABS neustále zisťuje aktuálnu rýchlosť každého kolesa. Z rýchlosti dvoch oproti sebe umiestnených kolies určuje takzvanú referenčnú rýchlosť vozidla, ktorú porovnáva s otáčkami kolies. Týmto neustálym porovnávaním sa zisťuje aktuálne zrýchlenie, spomalenie a prekĺznutie každého kolesa. Pokiaľ dojde k zníženiu rýchlosti niektorého z kolies pod stanovenú hodnotu oproti referenčnej rýchlosti, riadiaca jednotka vypustí bez ohľadu na polohu brzdového pedálu tlak z brzdového systému pomalšieho kolesa a ihneď po jeho roztočení opäť tlak napustí späť. Túto akciu, teda uvoľnenie a opätovné vytvorenie tlaku v brzdovom systéme, je riadiaca jednotka ABS schopná opakovať niekoľkokrát za sekundu počas celej doby brzdenia až do minimálnej rýchlosti 4 km / h. Pri tejto rýchlosti sa systém ABS samostatne odpojí. Prvé, mechanické ABS bolo predstavené už v roku 1966 a prvé elektornické ABS prestavila spoločnosť BOSCH v roku 1978.

6.2. ASR
Anti Skid Regulation alebo systém regulácie prekĺznutia kolies, alebo TCS alebo trakčná kontrola. Je doplnkovým systémom k systému ABS. Pri akcelerácii sa zvyšuje hnacia sila kolies a tie prenášajú vysoký krútiaci moment na vozovku. Pokiaľ je adhézia dostatočná, vozidlo začne zrýchľovať. Avšak pokiaľ je adhézia nedostatočná, kolesá začnú prekĺzať. Tým dôjde k strate bočnej sily a vozidlo sa stane smerovo nestabilným. V tomto okamihu začne pracovať systém ASR. ASR zníži krútiaci moment prenášaný na kolesá tak, aby sa kolesá prestali prešmykovať a vozidlo opäť získalo smerovú stabilitu a zabezpečuje, aby sa pritom preniesol čo najvyšší krútiaci moment.

6.3. ESP
Electronic Stability Program alebo elektronický stabilizačný systém. Tento systém je ďaľším doplnkovým systémom k systémom ABS a ASR. ESP získava z veľkého množstva senzorov umiestnených v automobile informácie o rýchlosti jednotlivých kolies, aktuálnom krútiacom momente motora, otáčkach motora, natočení volantu, dostredivého zrýchlenia, napätí v brzdovom systéme a mnoho ďalších údajov. Z týchto veličín dokáže systém ESP zistiť či sa automobil nenchádza vo šmyku. Systém ESP má schopnosť zasahovať do brzdenia kolies. A to buď kolies jednotlivých náprav alebo aj každého kolesa osobitne. Súčasný systém ESP však nemôže zasahovať do riadenia vozidla, čo by malo byť možné pri systéme ESP II . ESP je prvotným produktom nemeckej nadnárodnej spoločnosti BOSCH a vyvinuli ho v spolupráci s tektiež nemeckou spoločnosťou Mercedes-Benz v roku 1995. V súčasnosti sú na trhu viaceré podoby elektronického stabilizačného systému, ktoré majú však základ v ESP. Ďaľšie stabilizačné systémy sú napríklad DSC (BMW), PSM (Porsche), VSC (Toyota a Lexus), VSA (Honda). Ich účel a princíp sú však zhodné s pôvodným ESP.

6.4. Common rail
Tento systém sa využíva vo vznetových motoroch. Jeho prvá generácia na trh prišla už v roku 1997 a dnes je na svete už štvrtá generácia tohto vstrekovacieho systému. Je to vstrekovací systém so spoločným tlakovým zásobníkom paliva pre vštky valce, v ktorom sa vytvára kontinuálny tlak paliva. Hlavnou výhodou tohto systému je, že vytváranie vysokého tlaku paliva je úplne oddelené od samostatného vstrekovania. Množstvo paliva a moment začiatku vstrekovania paliva do valcov vypočítava riadiaca jednotka na základe údajov zo snímačov. Vstrekovanie paliva realizuje elektromagnetický ventil v každom držiaku dýzy osobitne. Primárnym účelom systému Common rail je riadené vstrekovanie presne vypočítaného množstva paliva s požadovaným tlakom (pri prvej generácii 1350 bar, pri štvrtej genrácii 2500 bar) do valcov v správny čas. Týmto všetkým sa zabezpečuje pokojný chod motora a priaznivá spotreba. Ďalšími funkciami tohto druhu vstrekovania je aj zníženie emisíí, spotreby, ale aj komunkácia s ďalšími systémami v automobile, ako napríklad ABS. Tento vstrekovací systém je produktom nemeckého nadnárodného koncernu BOSCH. V rôznych automobilkách má systém vstrekovania Common rail rôzne označenie. Preto keď uvidíte na autách značky BMW označenie D, ide o naftový motor so systémom vstrekovania Common rail Daimler CDI, Jeep CRD, Fiat Group JTD, MultiJet, JTDm, Ecotec CDTi, TiD, TTiD, DdiS, Honda i-CTDi, Hyundai-Kia Automotive Group CRDi, Ford Motor Company TDCi Duratorq a PowerStroke, Renault dCi, Opel, Vauxhall CDTi, Chevrolet VCDi, Mitsubishi DI-D, PSA Peugeot Citroën HDI alebo Hdi, Volkswagen Group TDI-PD alebo TDI (Volkswagen Group do roku 2008 vyrábal motory so vstrekovaním čerpadlo-dýza, avšak toto vstrekovanie sa ukázalo ako menej ekologické a preto bolo nahradené systémom Common rail), Toyota – D-4D.

6.5. VVT
Variabilné časovanie ventilov alebo rozvod s premenlivým časovaním. Je to druh variabilného otvárania a zatvárania nasávacích a výfukových ventilov nezávislého od polohy kľukového hriadeľa. Pri štandardnom rozvode je časovanie ventilov dané geometriou rozvodu a pohyb ventilov je pevne zviazaný s polohou kľukového hriadeľa. Pri variabilnom časovaní však riadiaca jednotka prihliada na otáčky motora, zaťaženie, podmienky okolia a iné faktory. Technicky to znamená vniesť do konštrukcie rozvodu ďalší stupeň voľnosti, ktorý umožňuje dynamicky meniť parametre časovania podľa vhodného algoritmu, presne vypočítaného riadiacou jednotkou. Najväčšou nevýhodou motorov s variabilným časovaním ventilov je regulácia výkonu škrtením, pri ktorej dochádza k zníženiu účinnosti motora najmä pri nízkom zaťažení. Výhodami motorov s variabilným časovaním ventilov je najmä možnosť ušetriť 10 až 30 % paliva, 20 až 25 % emisií a 10 až 15 % zvýšenie efektívneho výkonu a krútiaceho momentu. Patent na tento princíp pochádza už z roku 1903 z USA.

6.6. E85
Označenie E85 označuje palivo, ktoré prestavuje zmes 85 % bioetanolu a 15 % benzínu. Ako alternatívny bioalkohol sa vyvíja biobutanol, ktorý vykazuje vo viacerých smeroch lepšie vlastnosti. V oblasti biopalív vzniká však aj medzinárodná kritika poukazujúca najmä na ich výrobu na úkor úrody potravín, rešpekt k bezpečnosti potravy, enviromentálne dôsledky (odlesňovanie) a energetickú rovnováhu.

7. Budúcnosť pohonu
Inžinieri neváhajú a už mnohé roky sa snažia vymyslieť spôsob pohonu mechanizmov zajtrajška. Do budúcnosti je veľmi dôležité vynájsť čo najbezpečnejšie, najekologickejšie a energeticky najvýdatnejší zdroj hybnej sily. Taktiež musí byť tohto „paliva“ na Zemi dostatok, aby mohli byť uspokojené požiadavky všetkých odoberateľov. Medzi pohony zajtrajšia sa stále aj kôli rôznym problémom radí aj biopalivo.
Hybridné pohony, najmä plug-in hybridy, majú cestu k sláve už dnes otvorenú.

Ďalšou možnosťou, ktorá určite má budúcnosť, je pohon elektromotormi. Tu však najmä v doprave, vzniká jeden veľký problém. Týmto problémom už nie je kapacita akumulátorov, ako tomu bolo donedávna, ale najmä psychologický aspekt. Tento aspekt by mohol vznikať a určite by aj vnikal na „čerpacích staniciach“. Na týchto staniciach by sa vodičom pri dlhších vzdialenostiach menili akumulátory, aby mohli bez dlhšej prestávky potrebnej na dobíjanie akumulátorov pokračovať ďalej v jazde. Veď ktorý vodič, ktorý sa o svoju batériu poctivo stará, si nechá do svojho milovaného autíčka namontovať batériu, o ktorej nevie nič a netuší akej je kvality ? Pri elektromobiloch vzniká aj ďalší problém. A opäť na „čerpacích staniciach“. Je to najmä z dôvodu výroby elektromobilov rôznymi automobilkami, ktoré by sa veľmi ťažko dohodli na veľkostiach a aj spôsobe pripojenia akumulátorov k automobilu.

Pohon na vodík patrí tiež medzi možné a už aj celkom reálne alternatívy. Pohon vodíkom je možný dvoma spôsobmi. Buď sa použije ako palivo pre upravené spaľovacie motory, alebo sa využije ako látka, ktorej reakciou sa bude vyrábať elektrická energia na pohon elektromotorov. S vodíkom to tiež však nie je až také jednoduché. Prvým, ľahšie riešiteľným problémom je vysoká energetická náročnosť výroby vodíka. Druhým, ťažšie riešiteľným problémom, je uskladnenie tekutého vodíka, ktorý by sa na pohon používal. Tekutý vodík sa skladuje pri teplote – 250 º C a teda na jeho uskladnenie by bolo potrebné použiť veľmi drahé termoizolačné nádrže. Tekutý vodík preto, lebo má až o 75 % väčšiu energetickú kapacitu ako vodík v plynnej forme a jeho plameň horí teplotou 1 900 º C.

Medzi ďalšie možnosti patrí aj pohon na elektrinu vyrobenú jadrovým reaktorom. Toto riešenie je možne taktiež vykonať dvoma spôsobmi. A to buď syntézou (spojením) dvoch ľahkých jadier, alebo štiepaním (rozbíjaním) ťažkého jadra na dva alebo viac ľahších fragmentov. Pri druhom spôsobe zisku energie z jadier rozbíjaním vzniká omnoho väčšie množstvo energie ako pri syntéze. Jadrový pohon však tiež nemá „na ružiach ustlané“. Je to najmä kvôli následnému vznikaniu rádioaktívneho odpadu, ktorého sa v súčasnosti ľudstvo ešte nevie zbaviť, ale aj kvôli náročnému tieneniu rádioaktívneho žiarenia, ktoré by sa vyskytovalo v oveľa väčšej miere ako je tomu doteraz.
Slnečná energia je tiež jednou z možných alternatív. Avšak tu nastáva problém najmä kvôli doposiaľ slabej efektivite výroby energie pomocou solárnych panelov.

8. Záver
V našej práci sme Vás chceli oboznámiť s tepelnými motormi, ich históriou, súčasnosťou a aj ich budúcnosťou. Motory majú naozaj obrovské využitie. Voči prírode nie sú síce až tak šetrné, ale ľudstvo ich kvôli tomu asi neprestane vyrábať, aj keď je snaha o výrobu motorov, ktoré menej ničia životné prostredie. Problémom je predpoklad, že zásoby pohonných hmôt vydržia zhruba už len na 30 rokov. Ale aj to je riešiteľné - biopalivá = palivá z obnoviteľných zdrojov (repka olejná, žito, ...). Keď sa dajú múdre a kreatívne hlavy dokopy, určite sa nájde spoločné východisko, ako nahradiť ropu lepším a efektívnejším spôsobom. Problém je aj v tom, že ropné spoločnosti na rope a ropných produktoch výborne zarábajú. Pre tieto spoločnosti by bolo maximálne nevýhodné, keby sa prešlo plne na obnoviteľnú energiu. Veď kým sa ropa neminie do poslednej kvapky, vždy bude čo predávať a na čom zarábať.

Akákoľvek iná cesta ako tá, ktorá je založená na fosílnych palivách, je dnes spochybňovaná argumentmi o ich neekonomickosti alebo obmedzenej dostupnosti týchto alternatívnych zdrojov. Pritom sa vedome zamlčujú negatívne dopady využívania fosílnych palív na životné prostredie, zdravie ľudí, ich bezperspektívnosť z hľadiska budúcich generácií a zamlčujú sa aj všetky pozitívne efekty z využívania obnoviteľných zdrojov. Globálne klimatické zmeny, kyslé dažde a odumieranie lesov, úbytok ozónu, emisie v doprave a priemysle, tvorba rádioaktívnych odpadov a riziká ťažkých havárií, to všetko sú reálne hrozby, ktoré majú svoje korene práve vo využívaní fosílnych palív.

Oboduj prácu: 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

Diskusia »

Podobné práce	Typ práce	Rozsah
Tepelné motory	Referát	2 321 slov
Tepelné motory a palivá	Referát	3 874 slov
Tepelné elektrárne	Referát	1 467 slov
Motory včera a dnes	Referát	1 058 slov
Spaľovacie motory	Referát	2 628 slov
Spaľovacie motory	Referát	2 863 slov
História generátorov a motorov el. prúdu	Referát	6 593 slov