Spaľovacie motory

. Spaľovacie motory

            Palivo jemne rozptýlené vo vzduchu vytvára výbušnú zmes. Zapálená zmes prudko horí a vznikajú horúce spaliny s niekoľkonásobne väčším objemom. Ak je  zmes paliva a vzduchu vo valci s piestom, vzniknutý tlak poháňa kľukový mechanizmus motora.

            Spaľovacie motory majú tieto výhody: nie sú závislé od rozvodnej siete, sú spoľahlivé, dobre regulovateľné a pomerne lacné. Nevýhody:  potreba chladiacej sústavy, spúšťacieho  zariadenia, niekedy hlučný chod a takmer vždy škodlivé exhalácie. Používajú sa od malých ručných reťazových píl cez motocykle a automobily až po lokomotívy a lode. Prechádzajú stálym vývojom k väčšej dokonalosti a spoľahlivosti. Rozdeľujú sa:

a/ podľa spôsobu zapaľovania zmesi na zážihové a vznetové,

b/ podľa druhu paliva na benzínové, plynové a naftové,

c/ podľa prípravy zmesi na motory s karburátorom, zmiešavačom a so vstrekovačom paliva,

d/ podľa pracovného cyklu na dvojtaktné a štvortaktné,

e/ podľa konštrukcie na stojaté, ležaté, jednovalcové, viacvalcové, s valcami v rade, do V, hviezdicové, atď. Ďalej sú motory s kľukovým mechanizmom a motory s rotačnými piestami.

            Hlavné technické údaje charakterizujúce spaľovacie motory sú: výkon, otáčky a zdvihový objem. Podrobnejšie sú vlastnosti motorov popísané charakteristikami, t.j. diagramom spotreby paliva v závislosti od krútiaceho momentu, výkonu a otáčok.

            Sú stroje, ktorých znakom je využitie kinetickej energie prúdiacej tekutiny a jej premena na energiu otáčavého pohybu. Prúdiaca tekutina môže byť kvapalina - spravidla voda alebo plyn. Spoločným znakom turbín je rotačný pracovný pohyb.

9.10.1. Parné turbíny

            Sú konštruované spravidla na vodnú paru. Len výnimočne na pary iných látok.

            Prvú turbínu uviedol do prevádzky Švéd Laval v roku 1883. V turbínach sa dosiaľ používa Lavalova rúra, meniaca potenciálnu (tlakovú) energiu na energiu pohybovú, keď rýchlosť pary je väčšia ako kritická (ktorá je rovná rýchlosti šírenia zvuku v prúdiacej látke). U nás sa začali stavať parné turbíny na prelome storočia. V roku 1907  postavila Prvá brnenská strojáreň turbínu s výkonom 3600 kW. Od toho času turbíny prešli intenzívnym, dosiaľ neukončeným vývojom. V dnešnom čase nie sú výnimkou turbíny s výkonnosťou 500 000 kW.

            Parné turbíny môžeme deliť podľa rôznych hľadísk. Podľa pôsobenia  pary v obežnom kolese sú turbíny rovnotlakové a pretlakové. Rovnotlakové sú také, kde má para rovnaký tlak za obežnými kolesami ako i pred nimi.

            Podľa vstupného a výstupného tlaku pary sú:

1 – kotol, 2 – turbína, 3 – spotrebič,                        1 – kotol, 2 – turbína, 3 – kondenzátor,

4 – napájacie čerpadlo, 5 – generátor                      4 – napájacie čerpadlo, 5 - generátor

            Každá turbína má reguláciu otáčok, ktorá udržuje otáčky v požadovaných medziach. Na reguláciu sa používa odstredivý regulátor.

            Prevádzka parných turbín. Výrobný závod dodáva turbínu odskúšanú a robí taktiež jej montáž. Parná turbína sa spúšťa nezaťažená, až po rovnomernom prehriati pri pomalých otáčkach a zapnutom olejovom čerpadle. Po dokonalom prehriatí sa zvyšujú otáčky až na prevádzkovú hodnotu.

9.10.2. Spaľovacie turbíny

     Využívajú tepelnú energiu plynu. Prudšie prúdiaci plyn pôsobí na obežné lopatky podobne ako para v parných turbínach. Spaľovacia turbína má tieto časti: (obr. 9.16)

Obr. 9.15 Schéma odberovej turbíny                    obr. 9.16 Spaľovacie turbíny

1 – odber, 2 – spotrebič                                           1 – turbokompresor, 2 – spaľovacia komora

                                                                                 3 – turbína, 4 – generátor, 5 – spúšťač    

            Palivá pre spaľovacie turbíny: zemný, generátorový a kychtový plyn, svietiplyn, metán a rôzne druhy vykurovacích olejov.

9.10.3. Plynové turbíny

1 – spaliny z motora, 2 – turbína, 3 – dúchadlo, 4 – stlačený vzduch