МОТОРИ СА УНУТРАШЊИМ САГОРЕВАЊЕМ
К Л И П Н И ТУРБИНЕ
ОТО (бензински) МОТОР МЛАЗНИ МОТОР има свећице за паљење смеше усисава ваздух
ДИЗЕЛ МОТОР РАКЕТНИ МОТОР
има бризгаљке и пумпу високог усисава чист кисеоник
притиска а нема свећице
Мотори покрећу свет.
Размислите на који начин се крећу ова возила.
Мотори са унутрашњим сагоревањем (СУС мотори) су топлотни мотори код којих се хемијска енергија сагоревања горива претвара у механичку енергију кретања покретних делова мотора (клипа или турбине).
Клипни мотори са унутрашњим сагоревањем су мотори који се користе на данашњим аутомобилима. Осим на моторним возилима (путничким аутомобилима,камионима, мотоциклима), радним машинама (тракторима, комбајнима и др.) и механизацији уопште, користе се и на бродовима чамцима, а у мањој мери и за погон локомотива и летелица.
Аутомобилски мотори као гориво користе (моторни) бензин, дизел гориво или течни нафтни гас (тзв. плин).
Код моторних возила се у огромној већини користе "класични" клипни мотори . У последње време присутни су у хибридни погон, па и електрични.
Због недостатка нафте као основне сировине али и превелике емисије штетних гасова у атмосферу, аутомобилска индустрија покушава да нађе алтернативну врсту горива.
Ото мотор или четворотактни бензински мотор
У току рада четворотактног бензинског мотора клип у цилиндру се креће од СМТ (спољна мртва тачка) - најудаљенија тачка до које може стићи клип до УМТ (унутрашња мртва тачка) - најближа тачка до које може стићи клип.
Сваки СУС мотор у току свог рада мора обавити основна 4 процеса (такта):
Тактови:
-
усисавање, горива и ваздуха кроз вентил, клип се креће ка УМТ, тј. повећава радни простор.
-
сабијање (компресија), смеше горива и ваздуха, клип се креће ка СМТ, тј. смањује радни простор.
-
сагоревање, односно ширење (експанзија), сагоревање горива покренуто електричном искром, притисак покреће клип, клип се креће ка УМТ, тј. повећава радни простор
-
издувавање, избацивање продуката сагоревања, циклус се враћа на корак 1, клип се креће ка СМТ, тј. смањује радни простор.
|
|
|
Први процес у току рада СУС мотора је усисавање. У овом процесу се смеша ваздуха и горива усисава у мотор. Задатак процеса усисавања јесте да мотор обезбеди смешу горива или само ваздух за касније сагоревање.
2. Сабијање
Процес компресије је врло битан, јер се у њему обезбеђују услови за сагоревање. У овом процесу мотор сабија усисану смешу, или само ваздух, повећавајући јој притисак и температуру. Већи притисак омогућава брже и експлозивније сагоревање, јер су молекули кисеоника из ваздуха и горива збијени и гориво много брже "похвата" молекуле кисеоника, брже реагује са њима при сагоревању.
3. Сагоревање, ширење (експанзија)
У процесу сагоревања смеша горива и ваздуха се пали и сагорева ослобађајући огромну количину енергије. Гасови настали као производ сагоревања су под знатно већим притиском и температуром него смеша и имају огромну потенцијалну енергију. Начин паљења и сагоревања се разликује међу врстама мотора, код ото мотора (четворотактних бензинских мотора) свећица избацује варницу и пали смешу бензина и ваздуха. Експанзија је процес који даје снагу мотору, тј. врши користан механички рад. Сви остали процеси постоје само да би створили услове за овај процес. У овом процесу сагорели гасови са огромном потенцијалном енергијом се шире, потискујући клип у клипном мотору, вршећи механички рад.
4. Издувавање
Кад сагорели гасови своју потенцијалну енергију претворе у механички рад, постају бескорисни. Процес издувавања је задужен да бескорисне гасове избаци у атмосферу. Такт бр. 4 анимације је процес издувавања.
Ови мотори уграђују се у моторне тестера, моторне чамце, мотоцикле и сл.
Проналаском и усавршавањем израде мотора свет се у потпуности променио нарочито државе богате нафтом.
Дизел мотор
Рад дизел мотора је сличан као рад бензинских (ОТО) мотора само што код дизел мотора не постоје свећице које избацују варницу у трећем такту већ се сагоревање врши тако што се у првом такту усисава само ваздух а кад се тај ваздух сабије паљење се врши убризгавањем нафте (бризгаљком) при крају другог такта.
Тактови:
I такт: усисавање - усисавање ваздуха
II такт: сабијање ваздуха. При такту краја убризгава се распршено гориво у сабијен врели ваздух, услед чега долази до само запаљивања смеше
III такт: сагоревање горива
IV такт: издувавање гасова
|
|
|
- по конструкцији су масивнији
- имају већу снагу
- већи степен корисног дејства
- гориво је јефтиније
Први авиони кретали су се помоћу бензинских клипних мотора и достизали брзине од око 600 km/h. Млазни мотори постижу брзине до 2500 km/h, јер је снага коју развијају много већа од бензинских мотора.
|
|
I такт: лопатице компресора се брзо окрећу усисавајући ваздух у мотор
II такт: Погонско гориво (керозин) експлодира у комори за сагоревање, при чему се стварају врели гасови
III такт: гасови излазе великом брзином напоље, гурају мотор (тиме и авион) напред, а уједно окрећу и турбине.
IV такт: турбине су повезане за компресор па окрећу лопатице компресора усисавајући нови ваздух.
|
|
|
Ракетни мотори раде на истом принципу као млазни мотори само не усисавају ваздух из атосфере већ носе кисеоник у посебним резервоарима. Развијен је и мотор који не користи керозин као гориво већ течни водоник.
Највећи домети у развоју топлотних мотора достигнут је код млазних и ракетних пропулзора, где се помоћу ракета носача достижу врло велике раздаљине као што су суседне планете. Пример је амерички васионски брод Спејс шатл који представља летилицу попут авиона, с тим што се посредством ракета носача транспортује на велике раздаљине, а маневри и слетање се обавља самим бродом као код авиона.
|
|
