ZVOLTE CÍLOVOU SKUPINU pro přehlednější zobrazení.

    Expozice

    Anotace pro veřejnost: 
    Exponát představuje strukturu spalovacího motoru. V našem případě místo paliva (nafty, vodíku nebo páry) je motor hnán lidskou silou. Tlačením na ventily ve správném pořadí roztočte hřídel a tím i vrtuli.

    Věda a technika v pozadí

    Spalovací motor je mechanický tepelný stroj, který spalováním paliva přeměňuje jeho chemickou energii na energii mechanickou. Spalovací motory vykonávají mechanickou práci, a proto slouží jako pohon různých strojních zařízení. Kromě motorů s vnějším spalováním (parní stroj), které mají spíš historický význam, se dnes používají motory s vnitřním spalováním – čtyřdobý, dvoudobý, Wankelův, Dieselový, raketový apod.

    Vývoj spalovacího motoru se datuje do roku 1801, kdy začal francouzský stavební inženýr Filip Lebon experimentovat se spalovacím motorem na svítiplyn. Jeho vynález připomínal parní stroj. Plyn a vzduch byly stlačovány dvěma pístovými pumpami do zásobníku ke smísení a odtud vedly dále do vlastního dvojčinného stroje. Pracovní cyklus připomínal dvoutakt pracující bez komprese. Směs se ve válci zapalovala elektricky. Vývoj tohoto stroje ukončila tragická a neobjasněná smrt jejího vynálezce v roce 1804, kdy byl na pařížském bulváru Champs Elysées zavražděn. Ve vývoji spalovacího motoru pokračoval Isaac de Rivaz, který v roce 1807 sestrojil vůz poháněný jednoválcovým plynovým motorem na svítiplyn. 30. ledna 1807 mu francouzská vláda udělila patent.


    Gottlieb Daimler. Zdroj: commons.wikimedia.org. Public domain.

    Další pokrok přinesla až druhá polovina 19. století, kdy byl Jeanem Lenoirem sestrojen vůz poháněný plynovým motorem zapalovaným elektrickou jiskrou. V roce 1862 vydal francouzský inženýr Jean de Rochas spis o zužitkování tepla, kde poprvé vysvětlil princip čtyřdobého motoru. Poprvé ho sestrojil v roce 1876 Nikolaus Otto, po němž se také ve starší literatuře nazývá. Nikolaus Otto nebyl technik, jen mu přálo štěstí a přišel s geniální myšlenkou. Jeho první motor měl řadu nedostatků, které odstranily desítky inženýrů, mezi nimi i další průkopník spalovacích motorů – Gottlieb Daimler. Původním palivem motoru byl svítiplyn smíšený se vzduchem, ale až Gottlieb Daimler sestrojil spalovací motor na benzín. Předností spalovacích motorů oproti parním strojům byly menší rozměry, hmotnost a daleko větší výkonnost a účinnost. Daimler si v roce 1885 patentoval vozidlo na kolech poháněné plynovým nebo petrolejovým motorem. V listopadu téhož roku podnikl první zkušební jízdu s dřevěnou dvoukolkou – prvním motocyklem. Teprve 4. března 1887 podnikl první jízdu s motorovým vozem. Během dalších let svoje vozidlo zdokonaloval – opatřil jej čtyřtaktním motorem se dvěma válci a zavedl kombinované chlazení vzduchem a vodou. Daimler svou licenci prodal firmě Panhard–Levassor a sám se věnoval konstrukci motorových člunů. O pět měsíců dříve než Daimler představil svou motorovou tříkolku 3. července 1885 Karl Benz.


    Model prvního Daimlerova motocyklu. Zdroj: commons.wikimedia.org. Public domain.

    V průběhu dalších let byl plynový motor dále zdokonalován, např. Clerk v roce 1879 přidal kompresor, který vhání do válce plynovou směs, v roce 1889 Emile Capitaine zvýšil ve válci tlak. V roce 1893 Rudolf Diesel uveřejnil v Teorie a konstrukce tepelného motoru první pojednání o novém motoru. Poprvé byl vystaven na Mnichovské výstavě hnacích strojů v roce 1898.

    Teorie

    Čtyřdobý zážehový motor je nejdůležitějším typem spalovacího motoru. Pracovní látkou je směs benzinových par se vzduchem. Činnost motoru lze rozdělit na čtyři doby: Při sání se v pracovním prostoru nemění tlak, sací ventil je otevřen, píst ve válci motoru se pohybuje dolů a pracovní prostor je plněn pracovní látkou. Při stlačení (kompresi) se ve válci mění všechny stavové veličiny, tj. tlak, objem i teplota. Ventily motoru jsou uzavřeny a píst stlačuje směs. Výbuch probíhá při téměř nezměněném objemu plynu. Mezi kontakty zapalovací svíčky přeskočí jiskra a zapálí směs: výbuchem vzniká plyn o vysoké teplotě a tlaku, který při svém rozpínání posouvá píst a koná práci. Při poslední fázi - výfuku – se otevírá výfukový ventil a píst vytlačuje plyn do výfukového potrubí.


    Pracovní fáze čtyřdobého zážehového motoru. Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.

    Klikový mechanismus převádí pohyb pístů na točivý pohyb klikového hřídele, který přes převodovou skříň otáčí koly vozidla. Obsah motoru se měří objemem vzduchu nasátého do všech válců, když se písty dostanou ze své nejvyšší polohy do polohy nejnižší. Obsah motoru dnešního běžného rodinného auta je 1 200 až 2 000 cm3. Se čtyřdobými zážehovými motory se setkáme převážně v osobních automobilech. Jejich účinnost se pohybuje od 20 % do 33 %. To ale dlouho nemusí být pravda. Technici automobilky Mercedes-AMG dosáhli během zkoušek v laboratorních podmínkách termální účinnosti 50 % (tj. polovinu energie z paliva dokáže motor využít) se spalovacím benzínovým motorem používaným pro vozy F1. [Zdroj: http://autoroad.cz]

    Princip funkce spalovacího motoru.

    Odborné dotazy

    Rezervace a nákup vstupenek

    Recepce

    Poradíme Vám s objednáním a nákupem vstupenek.