+ All Categories
Home > Documents > PÍSTOVÉ STROJE - dum.spsnome.czdum.spsnome.cz/2011/tp/sr/sr-tp-sps-04-04-Pistove-stroje.pdf ·...

PÍSTOVÉ STROJE - dum.spsnome.czdum.spsnome.cz/2011/tp/sr/sr-tp-sps-04-04-Pistove-stroje.pdf ·...

Date post: 29-May-2018
Category:
Upload: nguyentuong
View: 222 times
Download: 0 times
Share this document with a friend
39
21.6.2011 1 Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují s finanční podporou v Operačním programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost Královéhradeckého kraje ing.Jan Šritr Modul 03 - TP Pístové stroje ing.Jan Šritr 2
Transcript
Page 1: PÍSTOVÉ STROJE - dum.spsnome.czdum.spsnome.cz/2011/tp/sr/sr-tp-sps-04-04-Pistove-stroje.pdf · 21.6.2011 1 Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují s finanční podporou

21.6.2011

1

Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují

s finanční podporou v Operačním programu Vzdělávání pro konkurenceschopnostKrálovéhradeckého kraje

ing.Jan ŠritrModul 03 - TP

Pístové stroje ing.Jan Šritr 2

Page 2: PÍSTOVÉ STROJE - dum.spsnome.czdum.spsnome.cz/2011/tp/sr/sr-tp-sps-04-04-Pistove-stroje.pdf · 21.6.2011 1 Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují s finanční podporou

21.6.2011

2

píst

Pístové stroje ing.Jan Šritr 3

Pístové stroje ing.Jan Šritr 4

Page 3: PÍSTOVÉ STROJE - dum.spsnome.czdum.spsnome.cz/2011/tp/sr/sr-tp-sps-04-04-Pistove-stroje.pdf · 21.6.2011 1 Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují s finanční podporou

21.6.2011

3

Motor – stroj, který přeměňuje jeden druh energie na

mechanickou práci

Spalovací motor – tepelný stroj, který spalováním paliva

získává tepelnou energii, která se v pracovním prostoru mění

v tlakovou energii plynu a ta se převádí na mechanickou práci

Základní rozdělení spalovacích motorů:

- pístové spalovací motory – s přímočarým pohybem pístu

– s krouživým pohybem pístu -

WANKEL

- spalovací turbíny

- reaktivní motory – proudové

– raketové

Pístové stroje ing.Jan Šritr 5

Rozdělení pístových spalovacích motorů:

• podle způsobu zapalování:

- zážehové = BENZÍNOVÉ

- směs vzduchu a paliva se zapálí elektrickou jiskrou

- vznětové = NAFTOVÉ

- do vzduchu zahřátého stlačením se vstřikuje palivo, které se teplem vznítí

• podle uspořádání oběhu:

- dvoudobé – 2D

- celý pracovní oběh probíhá během 2 zdvihů pístu ( 1 otáčka klik. hřídele )

- čtyřdobé – 4D

- celý pracovní oběh probíhá během 4 zdvihů pístu ( 2 otáčky klik. hřídele )

• podle počtu a uspořádání válců:

- jednoválcové

- víceválcové – řadové

– vidlicové – do V

– s protilehlými písty

– hvězdicové

Pístové stroje ing.Jan Šritr 6

Page 4: PÍSTOVÉ STROJE - dum.spsnome.czdum.spsnome.cz/2011/tp/sr/sr-tp-sps-04-04-Pistove-stroje.pdf · 21.6.2011 1 Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují s finanční podporou

21.6.2011

4

• podle chlazení :

- vzduchem

- kapalinou

- kombinované

• podle druhu paliva:

- na kapalné palivo

- na plynné palivo

- vícepalivové

Hlavní části spalovacích motorů:

• pevné - tvoří základ

pro uložení pohyblivých částí

- blok válců (motoru)

- kliková skříň

- hlava válců

- spodní víko motoru

- víka, kryty, těsnění

• pohyblivé

- klikový mechanismus (klik. ústrojí)

- rozvodový mechanismusPístové stroje ing.Jan Šritr 7

Pístové stroje ing.Jan Šritr 8

Page 5: PÍSTOVÉ STROJE - dum.spsnome.czdum.spsnome.cz/2011/tp/sr/sr-tp-sps-04-04-Pistove-stroje.pdf · 21.6.2011 1 Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují s finanční podporou

21.6.2011

5

Pístové stroje ing.Jan Šritr 9

Loď používá největší motor svého druhu na světě, který byl kdy postaven. Motor Wärtsilä-Sulzer RTA96-C je přeplňovaný diesel, dvoutaktní 14-ti válec s technologií Common-Rail. Motor má hmotnost 2 300 tun, při 102 otáčkách za minutu dává výkon 84.42 MW (114,800 koní). Každou hodinu spotřebuje okolo 13,7 tun paliva

Rozměry plavidladélka: 397 metrůšířka: 56 metrůvýška: 30 metrůmaximální ponor: 15,50 metrů

Rychlost - 25,5 uzlů (47.2 km/h)Celková váha (tun) - 170.794Max hmotnost nákladu (tun) - 151.687

Pístové stroje ing.Jan Šritr 10

Page 6: PÍSTOVÉ STROJE - dum.spsnome.czdum.spsnome.cz/2011/tp/sr/sr-tp-sps-04-04-Pistove-stroje.pdf · 21.6.2011 1 Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují s finanční podporou

21.6.2011

6

Pístové stroje ing.Jan Šritr 11

Pístové stroje ing.Jan Šritr 12

Page 7: PÍSTOVÉ STROJE - dum.spsnome.czdum.spsnome.cz/2011/tp/sr/sr-tp-sps-04-04-Pistove-stroje.pdf · 21.6.2011 1 Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují s finanční podporou

21.6.2011

7

Pístové stroje ing.Jan Šritr 13

Pístové stroje ing.Jan Šritr 14

Page 8: PÍSTOVÉ STROJE - dum.spsnome.czdum.spsnome.cz/2011/tp/sr/sr-tp-sps-04-04-Pistove-stroje.pdf · 21.6.2011 1 Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují s finanční podporou

21.6.2011

8

Výkon motoru lodi je roven výkonu 1.150 běžných osobních automobilů o výkonu 74 KW.Každých 66 km vydá 1 kWh na 1 tunu nákladu. Jumbo Jet spotřebuje stejné množství energie na 1 tunu nákladu za 0,5 km.Kotva lodi váží 29 tun (= hmotnost pěti dospělých slonů afrických).Loď ujede přibližně 170 000 námořních mil ročně, což je jako obeplout Zemi 7,5 krát.Pokud se při plné kapacitě přeložily všechny kontejnery na vlak, dosáhl by délky 71 km.Loď je vybavena potrubím o celkové délce 40 km.Loď recykluje odpad pro výrobu tepelné energie. Tímto dosahuje úsporu energie rovnající se roční spotřebě 5 000 evropských domácností.Nově vyvinutý silikonový nátěr v místech ponoru umožňuje roční úsporu 1 200 tun motorové nafty.

Pístové stroje ing.Jan Šritr 15

• příslušenství motoru 1) palivová soustava

2) mazací soustava

3) chladící soustava

4) zapalování

5) příprava směsi, odvod spalin

1) Palivová soustava

a) zážehové motory

- slouží k přípravě směsi benzínu a vzduchu

- nádrž

- filtr paliva

- palivové čerpadlo

- potrubí

- karburátor nebo vstřikovací zařízení

Pístové stroje ing.Jan Šritr 16

Page 9: PÍSTOVÉ STROJE - dum.spsnome.czdum.spsnome.cz/2011/tp/sr/sr-tp-sps-04-04-Pistove-stroje.pdf · 21.6.2011 1 Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují s finanční podporou

21.6.2011

9

b) vznětové motory

- slouží k dávkování, dopravě a rozprašování paliva do spalovacího

motoru

- nádrž

- filtr paliva

- palivové čerpadlo

- potrubí

- vstřikovací zařízení

- vstřikovací ventil

-vratné potrubí

- vstřikování• přímé – palivo se vstřikuje přímo do pracovního prostoru válce • nepřímé – palivo se vstřikuje do komůrky v hlavě válce

Pístové stroje ing.Jan Šritr 17

Do karburátoru přichází vzduch (modrá šipka). Ve zúženému místě (1), zvaném difuzor, vzniká podtlak, který nasává palivo z emulzní trubice (2). Tryska (3) připouští palivo z plovákové komory (4) s plovákem (5), který se stará správnou výši hladiny v emulzní trubici. Plovák má jehlový ventil v přívodu paliva (6), který se otvírá při poklesu hladiny paliva.

Pístové stroje ing.Jan Šritr 18

Page 10: PÍSTOVÉ STROJE - dum.spsnome.czdum.spsnome.cz/2011/tp/sr/sr-tp-sps-04-04-Pistove-stroje.pdf · 21.6.2011 1 Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují s finanční podporou

21.6.2011

10

Vstřikování paliva

•Myšlenka přímého vstřikování je velmi stará a v leteckém průmyslu se využívala již ve 30. letech 20. století. •V automobilovém průmyslu však ještě uběhlo hodně vody, než byl uveden na trh relativně levný a přitom spolehlivý systém. Umožňuje regulovat výkon nikoli jen kvantitou, ale též kvalitou směsi. Při malé zátěži motoru se pracuje s velmi chudou směsí, která by se obtížně zapálila. •Výhodou vpravování směsi elektronickými systémy je možnost upravovat množství vstřikovaného paliva, a tedy i volbu mezi výkonem nebo hospodárným provozem. Usnadnily se rovněž studené starty. Podle místa vstřiku se dají tyto systémy rozdělit na tři typy:

•Jednobodové nepřímé•Vícebodové nepřímé•Vícebodové přímé

Pístové stroje ing.Jan Šritr 19

Pístové stroje ing.Jan Šritr 20

Page 11: PÍSTOVÉ STROJE - dum.spsnome.czdum.spsnome.cz/2011/tp/sr/sr-tp-sps-04-04-Pistove-stroje.pdf · 21.6.2011 1 Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují s finanční podporou

21.6.2011

11

Pístové stroje ing.Jan Šritr 21

Pístové stroje ing.Jan Šritr 22

Page 12: PÍSTOVÉ STROJE - dum.spsnome.czdum.spsnome.cz/2011/tp/sr/sr-tp-sps-04-04-Pistove-stroje.pdf · 21.6.2011 1 Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují s finanční podporou

21.6.2011

12

Pístové stroje ing.Jan Šritr 23

Rootsovo dmychadlo –poháněné mechanicky

Turbodmychadlo -poháněné zplodinami

Pístové stroje ing.Jan Šritr 24

Page 13: PÍSTOVÉ STROJE - dum.spsnome.czdum.spsnome.cz/2011/tp/sr/sr-tp-sps-04-04-Pistove-stroje.pdf · 21.6.2011 1 Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují s finanční podporou

21.6.2011

13

Pístové stroje ing.Jan Šritr 25

Pístové stroje ing.Jan Šritr 26

Page 14: PÍSTOVÉ STROJE - dum.spsnome.czdum.spsnome.cz/2011/tp/sr/sr-tp-sps-04-04-Pistove-stroje.pdf · 21.6.2011 1 Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují s finanční podporou

21.6.2011

14

Pístové stroje ing.Jan Šritr 27

2) Mazací soustava

• Dvoudobé motory - mazání směsí –

- mazací olej se přidává do paliva, směsí je mazáno klikové ústrojí

a píst s válcem

- poměr maziva v palivu 1 : 30 až 1 : 50

• Čtyřdobé motory - mazání tlakové – (oběhové)

- mazivo se nasává čerpadlem z nádrže a je vytlačováno přes

čistič k jednotlivým mazacím místům

- olej zároveň pomáhá chladit kritická místa

Pístové stroje ing.Jan Šritr 28

Page 15: PÍSTOVÉ STROJE - dum.spsnome.czdum.spsnome.cz/2011/tp/sr/sr-tp-sps-04-04-Pistove-stroje.pdf · 21.6.2011 1 Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují s finanční podporou

21.6.2011

15

Mazací soustava

- slouží k dávkování, čištění a dopravě oleje do všech

ložisek a třecích ploch motoru. Skládá se z:

- olejového čerpadla

- filtru

- olejových kanálů

- kontrolního spínače

- zásobní nádrže (ve spodním víku motoru)

-přepouštěcího ventilu

- vypouštěcího a nalévacího otvoru

Pístové stroje ing.Jan Šritr 29

1 - Plnící hrdlo ve víku hlavy2 - Zásoba oleje ve spodním víku3 - Sací koš čerpadla4 - Olejové čerpadlo5 - Hlavní tlakový rozvodný olejový kanál6 - Kanály k přímému mazání klikového a vačkového hřídele, ojnic, vahadel a ventilů, rozvodových kol a řetězu7 - Čistič oleje (nádoba a čistící vložka)8 - Odtok čištěného oleje do motoru9 - Spínač k signalizaci tlaku oleje10 - Bezpečností ventil (uzavírací šroub je vně bloku motoru)11 - Přepouštěcí komůrka v čepu vačkového hřídele k pulsačnímu mazání vahadel a ventilů12 - Mazací otvor vahadel13 - Ostřikovací otvor ojnic k mazání válců a pístů14 - Mazací šroub (tryska) mazání rozvodových kol a řetězu15 - Volný odkap oleje z mazání vahadel a ventilů a mazání ventilových tyček a zdvihátek

Pístové stroje ing.Jan Šritr 30

Page 16: PÍSTOVÉ STROJE - dum.spsnome.czdum.spsnome.cz/2011/tp/sr/sr-tp-sps-04-04-Pistove-stroje.pdf · 21.6.2011 1 Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují s finanční podporou

21.6.2011

16

1 - hadice odsávání olejových par do tělesa čističe vzduchu

2 - uzávěr plnícího hrdla oleje

3 - měrka hladiny oleje

4 - tlakový spínač

5 - čistič oleje

6 - pojistný ventil čističe

7 - kanál k čističi

8 - redukční ventil

9 - olejové čerpadlo

10 - sací hrdlo se sítem

11 - výpustný otvor

12 - přepážka

13 - spodní víko motoru

Pístové stroje ing.Jan Šritr 31

Pístové stroje ing.Jan Šritr 32

Page 17: PÍSTOVÉ STROJE - dum.spsnome.czdum.spsnome.cz/2011/tp/sr/sr-tp-sps-04-04-Pistove-stroje.pdf · 21.6.2011 1 Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují s finanční podporou

21.6.2011

17

3) Chladící soustava

- v pracovním prostoru válce dosahují teploty až 2000°C - při teplotě stěn válce vyšší než 250°C dochází k rozkladu oleje, při teplotě nižší než 75°C dochází ke kondenzaci vodní páry ze vzduchu - nejvýhodnější provozní teplota stěn válce motoru je 170 190°C → tuto teplotu udržujeme chlazením Chlazení • vzduchové

• kapalinové

Vzduchové chlazení- válec a hlavy válců žebrované, vzduch proudí mezi žebry a odvádí teplo

- provedení: • přirozené (náporové) → motocykly• nucené → ventilátor doplněný vhodnou kapotáží pro usměrnění proudu vzduchu

– přetlakové (ventilátor před válci – účinnější)– podtlakové (ventilátor za válci)

- výhody - nižší váha motoru - jednodušší údržba a obsluha - větší pohotovost v zimě - vyšší spolehlivost

- nevýhody - vyšší hlučnost motoru - vyšší teplota motoru

Pístové stroje ing.Jan Šritr 33

Kapalinové chlazení- chladící kapalinou je voda s přídavkem nemrznoucí směsi ( Fridex apod. )- motory mají dvojité stěny válce, rovněž v hlavách válců jsou dutiny

- chlazení: • samočinné → bez čerpadla ( způsobeno rozdílem hustoty teplé a studené kapaliny)• nucené → s čerpadlem ( čerpadlo, chladič, termostat, vyrovnávací nádoba )

– přetlakové – atmosférické (je třeba doplňovat)

- výhody - tišší chod motoru - větší účinnost chlazení- možnost využití ohřáté pracovní kapaliny k vytápěn vozu- rovnoměrnější rozložení teplot

- nevýhody - vyšší váha motoru - složitější údržba a obsluha

Pístové stroje ing.Jan Šritr 34

Page 18: PÍSTOVÉ STROJE - dum.spsnome.czdum.spsnome.cz/2011/tp/sr/sr-tp-sps-04-04-Pistove-stroje.pdf · 21.6.2011 1 Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují s finanční podporou

21.6.2011

18

1 – vypouštěcí kohout 2 - těsnění hlavy válců 3 - hlava válců 4 - otvor rozváděcího potrubí 5 - rozváděcí potrubí 6 - termostat 7 - odváděcí potrubí 8 - přepouštěcí kanál 9 - oběžné kolo čerpadla 10 – řemenice11 - ventilátor 12 - chladič 13 - výpustný kohout14 - přívodní potrubí 15 - blok válců 16 - uzávěr chladiče17 - hadice 18 - uzávěr nádržky 19 - vyrovnávací nádržka 20 - značka "MIN„

Pístové stroje ing.Jan Šritr 35

Pístové stroje ing.Jan Šritr 36

Page 19: PÍSTOVÉ STROJE - dum.spsnome.czdum.spsnome.cz/2011/tp/sr/sr-tp-sps-04-04-Pistove-stroje.pdf · 21.6.2011 1 Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují s finanční podporou

21.6.2011

19

Pístové stroje ing.Jan Šritr 37

Pístové stroje ing.Jan Šritr 38

Page 20: PÍSTOVÉ STROJE - dum.spsnome.czdum.spsnome.cz/2011/tp/sr/sr-tp-sps-04-04-Pistove-stroje.pdf · 21.6.2011 1 Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují s finanční podporou

21.6.2011

20

Pístové stroje ing.Jan Šritr 39

3) Příprava směsi a odvod spalin

Pístové stroje ing.Jan Šritr 40

Page 21: PÍSTOVÉ STROJE - dum.spsnome.czdum.spsnome.cz/2011/tp/sr/sr-tp-sps-04-04-Pistove-stroje.pdf · 21.6.2011 1 Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují s finanční podporou

21.6.2011

21

Pístové stroje ing.Jan Šritr 41

Výfuk obecně slouží k odvodu spálených plynů z motoru a také k podstatnému snížení hluku motoru. Při hoření paliva vznikají ve spalovacím prostoru plyny o vysoké teplotě a tlaku, které je nutné rychle odvést. Běžný výfuk se skládá :

• ze sběrného potrubí• z turbodmychadla (účelem je zvýšení výkonu motoru)• katalyzátoru (slouží ke snížení emisí škodlivin)• rezonátoru (vyrovnává tlakové rázy v potrubí)• tlumiče pro snížení úrovně hluku • spojovacího potrubí• pružných závěsů

Pístové stroje ing.Jan Šritr 42

Page 22: PÍSTOVÉ STROJE - dum.spsnome.czdum.spsnome.cz/2011/tp/sr/sr-tp-sps-04-04-Pistove-stroje.pdf · 21.6.2011 1 Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují s finanční podporou

21.6.2011

22

1 - příruba ke sběrnému potrubí, 2 - lambda sonda, 3 - třícestný katalyzátor, 4 - naznačení chemické činnosti katalyzátoru, 5 - expanzní komora prvního (předního) tlumiče, 6 - dvojitý plášť s izolační vrstvou, 7 - tlumicí prvky druhého (zadního tlumiče), 8 - dvojitý plášť s izolační vrstvou, 9 - vyústění výfuku

Pístové stroje ing.Jan Šritr 43

Za sběrným potrubím je umístěn dnes už vždy katalyzátor. Slouží ke zmírnění toxicity výfukových plynů. Vytváří sice další zpětný tlak na motor ( kolem jedné desetiny atmosféry), ale je dnes vyžadován pro splnění emisních norem.

Běžný katalyzátor se nazývá trojcestný a znamená to, že způsobuje tři chemické procesy:

redukce oxidu dusného na kyslík a dusík : 2NOx → xO2 + N2

oxidace oxidu uhelnatého na oxid uhličitý: 2CO + O2 → 2CO2

oxidace nespálených uhlovodíků (HC) na oxid uhličitý a vodu: CxHy + nO2 → xCO2 + mH2O

Životnost katalyzátoru se pohybuje v rozmezí 80-150 tis. km. Po určitém kilometrovém průběhu přestává pracovat a musí se vyměnit. Pro výměnu lze použít univerzální katalyzátor, který má stejnou funkci a konstrukci.

Pístové stroje ing.Jan Šritr 44

Page 23: PÍSTOVÉ STROJE - dum.spsnome.czdum.spsnome.cz/2011/tp/sr/sr-tp-sps-04-04-Pistove-stroje.pdf · 21.6.2011 1 Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují s finanční podporou

21.6.2011

23

Katalyzátor se používá u zážehových motorů proto, že je prakticky nemožné nalézt složení směsi, která by dala vysoký výkon, ale při jejím spálení by vznikalo nejméně škodlivin.

Na nosiči (jemná struktura s velkým povrchem – plochou) z keramiky nebo oceli je tenká katalytická vrstva (platina – oxidační, rhodium -redukční), která při provozní teplotě (400 – 800 °C) umožní oxidaci CO a HC na CO2 a H2O a redukci NOX na N2

Pístové stroje ing.Jan Šritr 45

Pístové stroje ing.Jan Šritr 46

Page 24: PÍSTOVÉ STROJE - dum.spsnome.czdum.spsnome.cz/2011/tp/sr/sr-tp-sps-04-04-Pistove-stroje.pdf · 21.6.2011 1 Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují s finanční podporou

21.6.2011

24

Pístové stroje ing.Jan Šritr 47

Kapalina se dopravuje tlakem a vratným pohybem pístu ve válciMechanická energie se mění přímo v tlakovou energii kapaliny

Funkce – doprava kapaliny do vyššího místa, zvýšení tlaku

Výhody – vyšší účinnost, samonasávací schopnost, necitlivost k tlakovým změnám, čerpání kapalin s větší viskozitou

Nevýhody – větší rozměry a větší pořizovací a udržovací náklady než odstředivá čerpadla

Použití - menší objemové průtoky, vyšší tlaky (15-50 Mpa)

Pístové stroje ing.Jan Šritr 48

Page 25: PÍSTOVÉ STROJE - dum.spsnome.czdum.spsnome.cz/2011/tp/sr/sr-tp-sps-04-04-Pistove-stroje.pdf · 21.6.2011 1 Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují s finanční podporou

21.6.2011

25

Pístová čerpadla slouží k dopravě a k tlakování kapalin a hydrosměsí (kapaliny a tuhé látky). Princip činnosti všech pístových čerpadel je zhruba stejný a to: Vzniklým podtlakem dojde k nasátí určitého objemu kapaliny do pracovního prostoru čerpadla (uzavřeného), pohybem pístu dojde k natlakování tohoto objemu kapaliny a následuje vytlačení natlakované kapaliny mimo čerpadlo. Hlavní funkční části pístových čerpadel se dají rozdělit na základní oblasti a to na:

1) Sací částsací košzpětná klapkasací potrubísací ventil

2) Pracovní částpracovní komora ve tvaru válcepříslušný druh pístu

3) Výtlačná částvýtlačný ventilvýtlačné potrubívzdušník – tlaková nádoba, která vyrovnává tlakové rázy kapaliny vycházející z čerpadla

4) Ostatní příslušenstvípohonná jednotkaspojkapřevodovkaklikový mechanismusuložení celého systému – FRÉMA

Pístové stroje ing.Jan Šritr 49

Všechna pístová čerpadla patří do skupiny tzv. objemových čerpadel (stlačujeme a vytlačujeme konstantní objem kapaliny).Druhy pístových čerpadel:Podle konstrukce a principu činnosti mezi pístová čerpadla patří:jednočinnádvojčinnádiferenciálnízdvižnáaxiální

Pístové stroje ing.Jan Šritr 50

Page 26: PÍSTOVÉ STROJE - dum.spsnome.czdum.spsnome.cz/2011/tp/sr/sr-tp-sps-04-04-Pistove-stroje.pdf · 21.6.2011 1 Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují s finanční podporou

21.6.2011

26

Jednočinné pístové čerpadlo

3

2

2

4

4

4

v

v

v

v

vv

n

QD

nDD

nLD

nLSQ

pv 0,1-2 2-10 10-20 20-30

0,8-2 2-4 3-5 4-7

DL /

Volí se:

1)8(62 sn

Pístové stroje ing.Jan Šritr 51

Dvojčinné pístové čerpadlo

Volí se:

3

2

22

85,1

4

485,1

)2(4

v

v

v

vv

n

QD

nDD

nLdDQ

Dd SS %15

Pístové stroje ing.Jan Šritr 52

Page 27: PÍSTOVÉ STROJE - dum.spsnome.czdum.spsnome.cz/2011/tp/sr/sr-tp-sps-04-04-Pistove-stroje.pdf · 21.6.2011 1 Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují s finanční podporou

21.6.2011

27

Diferenciální pístové čerpadlo

Výpočet rozměrů jako jednočinné čerpadlo

2

2

2

)(442

1

)(2

1

222

DDd

LdDLD

LSSLS dDD

Pístové stroje ing.Jan Šritr 53

Zdvižná čerpadladvojzdvižné

jednočinné diferenciálníPístové stroje ing.Jan Šritr 54

Page 28: PÍSTOVÉ STROJE - dum.spsnome.czdum.spsnome.cz/2011/tp/sr/sr-tp-sps-04-04-Pistove-stroje.pdf · 21.6.2011 1 Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují s finanční podporou

21.6.2011

28

Pístové stroje ing.Jan Šritr 55

Ostatní hydrostatická čerpadla

přímočaré

pístové axiální

tlakové ruční

Pístové stroje ing.Jan Šritr 56

Page 29: PÍSTOVÉ STROJE - dum.spsnome.czdum.spsnome.cz/2011/tp/sr/sr-tp-sps-04-04-Pistove-stroje.pdf · 21.6.2011 1 Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují s finanční podporou

21.6.2011

29

Ventily

talířový kulový

Pístové stroje ing.Jan Šritr 57

záklopkový

kuželový

prstencový

Pístové stroje ing.Jan Šritr 58

Page 30: PÍSTOVÉ STROJE - dum.spsnome.czdum.spsnome.cz/2011/tp/sr/sr-tp-sps-04-04-Pistove-stroje.pdf · 21.6.2011 1 Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují s finanční podporou

21.6.2011

30

Pístové stroje ing.Jan Šritr 59

Vysokotlaká čerpadla na dopravu čistých médií - vod, olejů, emulzí a jiných požadovaných kapalin.

Jsou určena jako zdroj tlaku v hydraulických obvodech tvářecích strojů, tlakových stanicích, na zatláčení vod do vrtů na naftových polích, destrukci betonových ploch, čištění či řezání různých materiálů apod.

Pístové stroje ing.Jan Šritr 60

Page 31: PÍSTOVÉ STROJE - dum.spsnome.czdum.spsnome.cz/2011/tp/sr/sr-tp-sps-04-04-Pistove-stroje.pdf · 21.6.2011 1 Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují s finanční podporou

21.6.2011

31

Čerpací stanice

Pístové stroje ing.Jan Šritr 61

Hgs – geodetická sací výška

Hgv – geodetická výtlačná výška

Hd - geodetická (dopravní) výška Hd= Hgs+ Hgv

Hs(v) – ztráty prouděním v sacím (výtlačném) potrubí

Hman – manometrická výška Hman= Hd+ Hs+ Hv

Účinnost: objemová

hydraulická

mechanická

98,0/ vtvv QQ

97,096,0/ hih YY

98,097,0m

Příkon čerpadla WYQ

P vp

Pístové stroje ing.Jan Šritr 62

Page 32: PÍSTOVÉ STROJE - dum.spsnome.czdum.spsnome.cz/2011/tp/sr/sr-tp-sps-04-04-Pistove-stroje.pdf · 21.6.2011 1 Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují s finanční podporou

21.6.2011

32

sass

gss pppp

Hc

gHY2

2

avv

svgvv

ppH

ccgHY

2

22

22

2

)(

2

)(

)(

)(

)(

vsvs

vs

vs

zz

cc

d

lY

vs

4

3164,064

e

T

e

LeRR

dcR

Měrná energie sací a výtlačná

Ztráty v potrubí a místní

viz Hydrodynamika

Měrná energie Y = Ys + Yv (Jkg-1)

Pístové stroje ing.Jan Šritr 63

p – V diagramy

Pístové stroje ing.Jan Šritr 64

Page 33: PÍSTOVÉ STROJE - dum.spsnome.czdum.spsnome.cz/2011/tp/sr/sr-tp-sps-04-04-Pistove-stroje.pdf · 21.6.2011 1 Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují s finanční podporou

21.6.2011

33

Pístové stroje ing.Jan Šritr 65

Pístové stroje ing.Jan Šritr 66

Page 34: PÍSTOVÉ STROJE - dum.spsnome.czdum.spsnome.cz/2011/tp/sr/sr-tp-sps-04-04-Pistove-stroje.pdf · 21.6.2011 1 Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují s finanční podporou

21.6.2011

34

Pístové stroje ing.Jan Šritr 67

Pístové stroje ing.Jan Šritr 68

Page 35: PÍSTOVÉ STROJE - dum.spsnome.czdum.spsnome.cz/2011/tp/sr/sr-tp-sps-04-04-Pistove-stroje.pdf · 21.6.2011 1 Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují s finanční podporou

21.6.2011

35

Pístové stroje ing.Jan Šritr 69

Pístové kompresory•V pístových kompresorech se pohybují písty ve válcích lineárně protiběžně. Pohon pístů se všeobecně děje klikovým ústrojím s klikovou hřídelí a ojnicemi, přičemž na jednom klikovém čepu může být uspořádáno až 5 ojnic. •Řízení sání a výtlaku vzduchu se děje samočinně otvíranými a zavíranými ventily.•Pístové kompresory jsou jedno i víceválcové, stojaté či do "V", nebo do "W". •Dále se pístové kompresory rozeznávají podle počtu stlačovacích stupňů.

•Na obr. je vzduchem chlazený čtyřválcový, dvoustupňový pístový kompresor. Má 4 ojnice na jednom čepu klikové hřídele. Tři písty pracují paralelně jako první stlačovací stupeň, čtvrtý (levý) válec jako druhý stlačovací stupeň.Na příkladu dvouválcového kompresoru do "V" si lze objasnit rozdíl mezi jednostupňovým a dvoustupňovým stlačováním stejně jako si lze přesněji vysvětlit samotný postup stlačování. V jednostupňovém provedení by měl zobrazený kompresor vlevo stejně velký válec jako vpravo a vzduch nasávaný a na konečný pracovní tlak stlačený oběma válci by se vytlačoval společným tlakovým potrubím.

Pístové stroje ing.Jan Šritr 70

Page 36: PÍSTOVÉ STROJE - dum.spsnome.czdum.spsnome.cz/2011/tp/sr/sr-tp-sps-04-04-Pistove-stroje.pdf · 21.6.2011 1 Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují s finanční podporou

21.6.2011

36

V zobrazeném dvoustupňovém provedení se vzduch stlačí v prvním válci

(4) na mezitlak (5) a po ochlazení v mezichladiči se v druhém válci (6) stlačí

na konečný pracovní tlak. Velikost mezitlaku stanoví konstrukčně pevně

vzájemný poměr průměrů válců. Průměr válce druhého stupně je vždy podstatně menší než průměr válce prvního stupně, protože předstlačený vzduch na vstupu

do druhého stupně má podstatně menší objem. Na obrázku jsou vyznačené sací

ventily (2) a výtlačné ventily (3).

Při sestupném

Pístové stroje ing.Jan Šritr 71

, kde K = 1,38 až 1,4

Konečný tlak (MPa)Počet stupňů stlačování

do 1 1

0,6 až 4 2

2,0 až 25,0 3

12,0 až 35,0 4

20,0 až 45,0 5

Maximální možné zvýšení tlaku v jednom stupni je u pístových olejem mazaných vzduchových kompresorů omezeno maximálními přípustnými konečnými teplotami stlačení (stanovenými v Předpise zabránění nehod = UVV VBG 16 mezi 160 a 220 °C, podle provozních podmínek).

Na základě těchto teplotních omezení vzniklo toto hrubé přiřazení nutného počtu stupňů stlačení pro dosažení žádaného konečného tlaku:

Pístové stroje ing.Jan Šritr 72

Page 37: PÍSTOVÉ STROJE - dum.spsnome.czdum.spsnome.cz/2011/tp/sr/sr-tp-sps-04-04-Pistove-stroje.pdf · 21.6.2011 1 Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují s finanční podporou

21.6.2011

37

Vzduch ohřátý stlačováním se ochlazuje v chladičích zařazených za jednotlivými stupni kompresoru. Podmíněno fyzikálně se celá energie nutná k pohonu kompresoru mění v teplo, které se musí odvést. Kompresory jsou chlazené buď vzduchem či vodou. Počet chlazených vzduchem převažuje, protože jsou konstrukčně jednodušší.V ovzduší je obsažena vzdušná vlhkost. Ta může při stlačování vzduchu zkondenzovat. Proto jsou nutné podle podmínek použití, včetně vícestupňových kompresorů, odlučovače k odloučení zkondenzované vody.

Pístové kompresory se nejčastěji pohánějí elektromotory a spalovacími motory. Přenos výkonu mezi pohonnou jednotkou a pístovým kompresorem je buď přímou spojkou nebo pro přizpůsobení otáček nejčastěji řemenicemi s klínovými řemeny.

Pístové stroje ing.Jan Šritr 73

Pístové stroje ing.Jan Šritr 74

Page 38: PÍSTOVÉ STROJE - dum.spsnome.czdum.spsnome.cz/2011/tp/sr/sr-tp-sps-04-04-Pistove-stroje.pdf · 21.6.2011 1 Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují s finanční podporou

21.6.2011

38

Pístové stroje ing.Jan Šritr 75

Pístové stroje ing.Jan Šritr 76

Page 39: PÍSTOVÉ STROJE - dum.spsnome.czdum.spsnome.cz/2011/tp/sr/sr-tp-sps-04-04-Pistove-stroje.pdf · 21.6.2011 1 Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují s finanční podporou

21.6.2011

39

Common rail (také Common-Rail) je systém přímého vysokotlakového vstřikovánínafty s tlakovým zásobníkem u vznětových motorů. Palivo vstřikované do válce pod vysokým tlakem tvoří lépe hořlavou směs, čímž se dosahuje vyšší účinnosti motoru, vyššího výkonu a točivého momentu. Důležitá je také nižší spotřeba paliva, nižší hlučnost a menší emise dieselových motorů. Oproti jiným systémům je tlak paliva vytvářen nezávisle na otáčkách motoru a vstřikovaném množství paliva a je vždy dostatečný – právě díky zásobníku tlaku.

Pístové stroje ing.Jan Šritr 77


Recommended