Tepelné stroje a motory

Sadi Carnot(1796 – 1832)

VY_32_INOVACE_B2 - 14

Fotografie:

http://www.wikilib.com/wiki/Image:Sadi_Carnot.jpeghttp://www.wio.ru/galgrnd/rocket/rocket.htmhttp://www.models2u.co.uk/Shop/contents/en-uk/d1093.htmlhttp://www.whiteplanes.co.uk/images/airliners/airliners21.jpghttp://www.chriswarham.org.uk/images/cjw/images/IMG2192.JPGhttp://i.dailymail.co.uk/i/pix/2010/11/15/article-1329770-0BE7A297000005DC-157_468x306.jpghttp://landman.h1.ru/images/L-159.jpg

Tepelná turbína (parní, plynová apod.)

otáčející se lopatky

spalování

horké plyny

poháněný stroj

horký plyn

lopatka odtlačována dozadu

a dolů

Použití:

- v elektrárnách- pohon lodních vrtulí (šroubů)- letectví- speciálních vozidla

• vysoká účinnost • hlučná• nehodí se pro malé výkony

Pístové motory

Pracovní látka: horký plyn

• rozpíná se ve válci →

• pohybuje pístem →

• kliková hřídel →

• otáčení →

• motor pracuje v cyklech

Princip tepelného motoru s pístem

W = F . s

W = - Q

s

FF

píst

Práce se koná na úkor tepla v nádobě.

Q1 > Q2

Q1 Q2

Teplo ze spalování paliva

Rozpínání

Q1 F1

Zdroj tepla (např. z paliva)

teplota T1

Pracovní látka:

• ohřátá

• rozpíná se

• stroj koná práci

Pracovní látka se přitom ochlazuje.

Stlačování

Pracovní látka:

•ochlazená

•je stlačována

•část tepla se odevzdává chladiči

Q2 F2

Chladič (např. okolí)

teplota T2 < T1

Parní stroj

pracovní látka voda

palivo uhlí, nafta…

spalování mimo válec

účinnost do 10 % (málo)

použití XIX. stol. - všude

nevýhody těžký, neúčinný, nutno doplňovat vodu

Parní stroj – schéma činnosti

topeniště

vyvíječ páry

horká pára

nebo

ventil

píst a táhlo

chladičvoda

válec

Pracovní doba 1:

• horká pára do L části válce

• z P části válce vytlačována ochlazená pára

ventil

pohyb pístu

chladič

Pracovní doba 2:

• horká pára do P části válce

• z L části válce

vytlačována ochlazená pára

pohyb pístu

chladič

ventil

Spalovací motor

pracovní látka spaliny

palivo benzín, nafta, plyn…

spalování ve válci

účinnost 20 % - 45 %

použití téměř všude, zejména v dopravě

Spalovací motory

Zážehové Vznětové

(diesely)

4-dobé (čtyřtakty)

2-dobé (dvoutakty)

Čtyřdobý spalovací motor (čtyřtakt)

klikový mechanismus

píst

svíčka

přívod paliva (sání)

odvod spalin (výfuk)

válec

Spalovací motor - čtyřdobý

Doby: práci: píst

1. Sání spotřebovává

2. Stlačení spotřebovává

3. Výbuch koná

4. Výfuk spotřebovává

4–dobé zážehový vznětový

palivo benzín, plyn…

nafta, olej…

zapalování svíčka žhavení

účinnost – +

cena + –

spotřeba – +

Dvoudobý spalovací motor (dvoutakt)

kanálek

odvod spalin (výfuk)

přívod paliva (sání)

Doby:

1. nepracovní

2. pracovní

Zároveň otevřen výfuk a sání → část paliva uniká → emise

Do paliva se přidává olej → emise

Použití: motocykly, sekačky apod.

spalovací 2–dobý 4–dobý

účinnost – +

hmotnost + –

složitost + –

cena + –

emise – +