MOTORY CESTNYCH VOZIDIEL
motor
Je stroj, kt. vykonáva prácu bez toho, aby bol poháňaný iným strojom.
motory cestných vozidiel podľa druhu pohonovej energie
- zážihové motory – zmes paliva a vzduchu (najčastejšie benzín) je pripravovaná buď mimo pracovný priestor v karburátore alebo priamo vo valci. Zapaľuje sa cudzím zdrojom (sviečkou).
- vznetové motory – zmes je pripravovaná v pracovnom priestore valca vstrieknutím kvapalného paliva do stlačeného a ohriateho vzduchu. Zmes sa zapáli týmto kompresným teplom. Palivom býva motorová nafta.
Rozdeľte motory podľa spôsobu práce
- štvordobé motory – potrebujú na jeden pracovný cyklus štyri zdvihy piesta a dve otáčky kľukového hriadeľa
- dvojdobé motory – potrebujú pre jeden pracovný cyklus dva zdvihy piesta a jednu otáčku kľukového hriadeľa
motory podľa usporiadania valcov
- radové motory – valce sú za sebou v smere jazdy alebo kolmo na smer jazdy
- motory s valcami do V (tzv. vidlicové) – valce sú v dvoch radoch odklonené od zvislej roviny o určitý uhol 90° a viac
- ploché motory s valcami proti sebe (hovorí sa im aj boxer-motory)
- motory VR (vidlicové – radové) – majú malý uhol otvorenia radu (do 15°)+
- jednovalcové, dvojvalcové, viacvalcové
Priemer piesta (vŕtanie valca) D (v mm) je vnútorný priemer pracovného valca alebo priemer piesta.
Zdvih piesta í (v mm) je vzdialenosť piesta medzi horným a dolným úvratom.
Horný a dolný úvrat sú krajné polohy piesta, v ktorých sa mení zmysel vratného pohybu.
Horný úvrat (HÚ) je poloha piesta, v ktorej je piest najviac vzdialený od kľukového hriadeľa.
Dolný úvrat (DÚ) je poloha piesta, v ktorej je piest najbližšie ku kľukovému hriadeľu.
Zdvihový objem valca ( Vs) je objem priestoru vo valci motora ohraničený horným a dolným úvratom piesta. Vypočíta sa podľa vzorca
Vs = /pí x D2 / 4 / x s (cm3, dm3)
kde D je priemer valca, s — zdvih piesta.
hlavné časti 4-taktného motora
,Štvordobý zážihový motor sa skladá zo štyroch hlavných konštrukčných skupín a z pomocných zariadení.
Konštrukčné skupiny:
- blok motora – hlava valcov, valce, kľuková skriňa, olejová vaňa, veká
- kľukový mechanizmus – kľukový hriadeľ, ojnica, piest s piestnymi krúžkami a piestnym čapom
- rozvodový mechanizmus – ventily, ventilové pružiny, vahadlá, tyčky vahadiel, vačkový hriadeľ, rozvodové kolesá, rozvodová reťaz alebo ozubený remeň
- zariadenia na tvorbu zmesi – vstrekovacie zariadenie alebo karburátor a sacie potrubie
Pomocné zariadenia motora:
- zapaľovanie
- mastenie
- chladenie
- výfukový systém
spôsob práce 4-taktného motora
Štvordobý spaľovací motor má tieto cykly:
- sanie
- kompresia
- expanzia
- výfuk
Jeden úplný pracovný cyklus prebehne počas dvoch otáčok kľukového hriadeľa (720°).
1.doba – sanie – piest sa pohybuje z horného úvratu (HÚ) do dolného úvratu (DÚ). Vyvolá podtlak -0,01 - -0,03 MPa. Vzduch je nasávaný do valca. Zápalná zmes sa tvorí v sacom kanály alebo priamo vo valci. Sací ventil otvára až 45° pred HÚ a zatvára 30-90° za DÚ.
2.doba – kompresia – piest sa pohybuje z DÚ do HÚ. Zmes paliva a vzduchu sa stlačí na 1/7-1/12 pôvodného objemu. Zápalná zmes alebo vzduch sa pri tom zahreje na 400-500°C. Kompresia sa zvýši na 1,8 MPa. Ohriatie podporuje odparovanie paliva a vytváranie homogénnej zmesi zo vzduchom. Sací a výfukový ventil je zavretý.
Pozn. zmes sa má pripraviť tak aby v 3.dobe – expanzií mohlo prebehnúť zapálenie zmesi a rýchle a úplné zhorenie.
3.doba – expanzia – iskra zapáli zmes. Zapálenie zmesi trvá asi 0,001s. Rýchlosť spaľovania je asi 20m/s. Iskra musí preskočiť o 0-40° pred HÚ – závisí to od otáčok. Nárast spaľovacieho tlaku je 3-6 MPa. Dosahuje sa 4-10° za HÚ. Horiace plyny dosahujú teplotu až 2500°C. Piest je tlačený z HÚ do DÚ; dochádza k premene tepelnej energie na mechanickú prácu.
4.doba – výfuk – výfukový ventil otvára 40-90° pred DÚ. Tým sa zlepšuje odvod výfukových plynov z valca. Zbytkový tlak 0,3-0,5 MPa tlačí výfukové plyny z valca. Výfukové plyny prúdia z valca až rýchlosťou zvuku. Zostávajúce výfukové plyny sú vytlačené z valca pri pohybe piesta smerom k HÚ s pretlakom 0,02 MPa. Výfukový ventil zatvára až za HÚ aj keď je sací ventil už otvorený. Uhol súčasného otvorenia sacieho a výfukového ventilu sa nazýva prekrytie rozvodu. Podporuje vyplachovanie valcov a vnútorné chladenie čiže zlepšuje plnenie.
Rozvodový diagram
Pokiaľ zavedieme okamžiky otvorenia a zatvorenia sacieho a výfukového ventilu vo vzťahu k otočeniu kľukového hriadeľa, tak získame časovací diagram = rozvodový diagram. Tento diagram nám dáva prehľad o uhloch otvorenia a prekrytia ventilov. Robí sa pokusne tak aby motor dával čo možno najvyšší výkon. Z hľadiska otáčok musia byť uhly otvorenia a zatvorenia sacích ventilov meniteľné. Každý motor má svoj časovací diagram.
Druhy rozvodových diagramov:
- symetrický – uhol otvorenia sacieho a zatvorenia výfukového pri HÚ sú rovnako veľké. Rovnako veľké sú aj uhly otvorenia výfukového ventilu a zatvorenia sacieho ventilu.
- nesymetrický – jeden s týchto uhlov alebo viaceré nie sú rovnaké
opravy jednotlivých pevných časti motora
Pevné nepohyblivé dielce: blok valcov (motora), kľuková skriňa, hlava valcov, veka, kryty, tesnenia.
Pohyblivé dielce: kľukový rozvodový mechanizmus motora
Pomocné zariadenia: chladiaca, mastiaca sústava, palivová sústava.
Opravy bloku motora - k poruche dochádza len veľmi zriedkavo, väčšinou v dôsledku nejakej inej poruchy alebo opotrebovania ústrojenstva motora napr. kľuk. Mechanizmu alebo v dôsledku chyby materiálu bloku.
Najčastejšia porucha – presakovanie oleja – očistenie plôch, výmena tesnenia.
Hlavy valcov – poškodené tesnenie (syčanie) strata výkonu, dymenie motora (netesnoť ventilov v sedle ventilov). – olej v chladiacej kvapaline
– zníženie kompresie
– bubliny v chladiacej nádržke
Oprava sa vykoná v ý m e n o u tesnenia
Výmena vedenia ventilov - Ak je vôľa medzi ventilom a vedením veľká – v y m e n í s a
Kontrola tesnosti valcov - Vykonáva sa vtedy, ak sa po kontrole kompresného tlaku predpokladajú netesnosti v priestoroch valcov. Kontrolovaný valec sa pripojí na zdroj tlaku vzduchu 1 MPa
Poruchy :
- Tlak uniká do sacieho potrubia – sacím ventilom
- Tlak uniká do výfukového potrubia – výfukovým
ventilom
3. Tlak uniká do otvoru mierky oleja – netesné
piestne krúžky
- Tlak uniká do otvoru susednej sviečky, do hrdla
pre doplňovanie chladiacej kvapaliny – netesné
tesnenie hlavy valcov
K poruchám kľukovej skrine prakticky nedochádza jedine pri mechanickom poškodení
Blok valcov (motora). Keď má motor viac valcov, montuje sa do jedného celku — bloku valcov. Odlieva sa z jedného kusa spolu s chladiacim plášťom. Vzduchom chladené motory majú na valcocr výstužné rebrá. Aby sa blok valcov ako celok nemusel odlievať z verms kvalitného materiálu, alebo ak je odliaty z hliníka, montujú sa do bloku valcov vložky, ktoré sú z veľmi kvalitnej liatiny
Používajú sa dva druhy vložiek:
- Mokré vložky valcov, ich vonkajší povrch je priamo v styku
s chladiacou kvapalinou motora. Majú tú výhodu, že celý obvod vložky »e
priamo a rovnomerne chladený; výmena vložiek je ľahká. - Suché vložky valcov, to sú tenkostenné liatinové rúrky zalisované do
bloku valcov. Chladenie suchých vložiek je horšie, lebo teplo musí prejs
najskôr liatinovou stenou vložky a až potom cez stenu bloku valca
k chladiacej kvapaline.
Kľuková skriňa je nosnou časťou motora. Ukladá sa do nej kľukový. hriadeľ, pri ventilovom rozvode aj vačkový hriadeľ.
Vrchná časť kľukovej skrine sa spravidla odlieva spolu s blokom valcov a tvorí blok motora.
Blok motora je odliaty spolu so sedlami hlavných ložísk kľukového hriadeľa, sedlami puzdier vačkového hriadeľa a so sedlami vodidiel zdvíhadiel — ventilov. V stenách bloku motora sú otvory pre chladiace kvapalinu a olejové kanáliky na mastenie rôznych častí motora. Okrem toho odliatok bloku motora má prírubu na palivové čerpadlo