Za ostala zna?enja, vidi
Motor (razvrstavanje)
.
Motor
je naprava koja pretvara:
a) kemijsku
energiju
goriva u toplinsku energiju, a toplinsku energija (energiju izgaranja) u energiju kretanja
b)
elektri?nu
energiju
u kretanje (
elektromotor
) - njegova suprotnost je
generator
koji pretvara kretanje (kineti?ku energiju) u elektri?nu energiju - primjeri kori?tenja su lokomotive
vlakova
,
tramvaji
,
trolejbusi
, elektri?ni
automobili
Kako je za izgaranje potreban
kisik
, postoji podjela na pogone s atmosferskim priljevom kisika i one koji izgaraju oboga?eno gorivo (raketni pogon).
Motori s atmosferskim priljevom pak mogu biti:
- s unutarnjim izgaranjem
- mlazni
Motori s unutarnjim izgaranjem
[
uredi
|
uredi kod
]
Motori s unutarnjim izgaranjem
su motori kod kojih
gorivo
izgara u radnom prostoru koji slu?i i za pretvaranje kemijske energije
goriva
u
toplinsku energiju
, a potom iz
toplinske energije
u
mehani?ki rad
.
Podjela kod motora s unutarnjim izgaranjem se mo?e napraviti na vi?e na?ina.
Podjela po
srednjoj stapnoj brzini
ili
hodnosti
je na:
- sporohodne
- srednjehodne
- brzohodne
Prema vrsti goriva:
- benzinski
(Otto-motor)
- dizelski motor
Prema taknosti:
- Dvotaktni motori
- ?etverotaktni motori
Po konstrukciji:
- Redni motori
- V-motori
- Bokser motori
Prema broju okretaja:
- sporokretne
- srednjekretne
- brzokretne
Princip rada dvotaktnog motora je jednostavan. Dvotaktni motor ima dva takta, prvi takt sadr?i usis i komprimiranje
zraka
, dok je drugi takt radni, odnosno sadr?i ekspanziju i ispuh. Kretanjem klipa iz
donje mrtve to?ke
(u daljnjem tekstu
DMT
) zapo?inje prvi takt. Na donjem dijelu ko?uljice cilindra nalaze se usisni kanali za usisavanje svje?eg zraka kojeg potiskuje
puhalo
. Prolaskom klipa iznad usisnih kanala prestaje dotok svje?eg
zraka
i po?inje komprimiranje zraka. Klip se kre?e ka
gornjoj mrtvoj to?ki
(u daljnjem tekstu
GMT
).
Kada klip stigne u GMT zapo?inje radni takt. Međutim, ubrizgavanje goriva zapo?inje nekoliko stupnjeva prije GMT. Ubrizgavanjem goriva u prostor cilindra, ono se samozapaljuje zbog visoke temperature komprimiranog zraka i fino raspr?enih ?estica goriva. Gorivo se ubrizgava pod
tlakom
od oko 150
bara
. Nakon ekspanzije klip kre?e prema DMT i okre?e koljenasto vratilo na koje je spojen preko kri?ne glave i ojnice. Ispuh po?inje kada klip svojim gibanjem prema DMT otvori ispu?ne kanale na ko?uljici cilindra, koji su smje?teni iznad usisnih kanala tako da ve?ina izgorene smjese izađe izvan prostora cilindra, tako da kad klip otvori usisne kanale svje?i zrak pomogne ispiranju cilindra od izgorene smjese. Dolaskom klipa u DMT zavr?ava radni takt i zapo?inje prvi.
Gornji opis je opis dvotaktnog
diesel
motora, a za
benzinske
motore postoji par razlika. U cilindar se ubacuje smjesa zraka i goriva, koja se tla?i, a zatim, nekoliko stupnjeva prije GMT se pali iskrom iz svije?ice.
Prikaz rada ?etverotaktnog motora
Princip rada ?etverotaktnih motora je malo slo?eniji od rada dvotaktnog motora. ?etverotaktni motor ima ?etiri takta. Prvi takt je usis gorive smjese ili zraka. Kretnjom
klipa
iz GMT prema DMT otvara se usisni
ventil
koji se zatvara ne?to prije dolaska kilpa u DMT. Slijedi drugi takt ili komprimiranje smjese (zraka). Kretnjom klipa iz DMT prema GMT klip komprimira smjesu (zrak) koja se pali nekoliko stupnjeva prije GMT. Kod benzinskih motora
svje?ica
pali smjesu zraka i
benzina
, a kod dizel motora gorivo se ubrizgava u cilindar u kojem je stla?eni zrak visoke
temperature
i ono se samozapaljuje. Tre?i takt je
ekspanzija
koja je radni takt. Klip se giba iz GMT prema DMT eksplozijom nastalom zapaljivanjem smjese. Ne?to prije DMT otvara se ispu?ni ventil i klip svojim gibanjem prema GMT istiskuje izgorenu smjesu izvan cilindra. Ne?to prije GMT otvara se usisni ventil koji dodatno pospje?uje ispiranje cilindra. Dolaskom klipa u GMT zatvara se ispu?ni ventil i zavr?ava ispu?ni takt, te proces po?inje ispo?etka.
Redni motori
su motori s unutarnjim izgaranjem u kojima su dva ili vi?e cilindara (naj?e??e 4) postavljeni u jednom redu.
Proizvode se s 4,6,8,10 ili 12 cilindara (paran broj cilindara od 4 navi?e). Postavljaju se pod kutom od max. 60 stupnjeva ?ime se ?tedi na veli?ini motora. U
motocikle
se ugraduju i V motori s dva cilindra.
Bokser-motor
ili
motor s protuhodnim klipovima
je motor s unutarnjim izgaranjem kod kojeg su cilindri smje?teni jedan nasuprot drugome u jednoj horizonalnoj ravnini (pod kutem od 180
°
). Obi?no imaju paran broj cilindara: 2,4 ili 6.
Prvi i najpoznatiji proizvođa? je
Porsche
, koji je prvi konstruirao i upotrebio u svojim
automobilima
pri kraju 2. svjetskog rata (1946. godine).
U
brodskoj
primjeni tj. za velike motore izrađivao se Doxford motor.
Osnovni dijelovi motora
[
uredi
|
uredi kod
]
Osnovni dijelovi motora su: temeljna plo?a, koljenasto vratilo, ojnica, kri?na glava,
cilindar
, cilindarska ko?uljica, stap (
klip
),
turbopuhalo
, ispirno ku?i?te (s rashladnim prostorima), ispu?ni i usisni
ventili
,
rasprska?
(goriva), visokotla?na pumpa za ubrizgavanje goriva, brtvenica, bregasto vratilo, stalak, sidreni vijci (brodski motori).
Temeljna plo?a je dio motora u kojem je smje?teno koljenasto vratilo. U automobilima temeljna plo?a je ?uplja, te u njoj se ne nalazi motorno ulje za podmazivanje i hlađenje. Ulje se nalazi u uljnoj kadi (karteru), dok se kod brodskih motora ulje nalazi na dnu temeljne plo?e.
Koljenasto vratilo ili radilica slu?i da pravocrtno gibanje klipa pretvori u rotiraju?e gibanje, te da energiju koju je klip predao ojnici, a potom ojnica koljenastom vratilu, prenese na izlaznu osovinu. Ona tu energiju predaje dalje, na
kota?e
kod vozila, odnosno na osovinu
brodskog vijka
, na osovinu vlaka, ...
Ojnica je spojni element između klipa i koljenastog vratila kod malih motora, odnosno između kri?ne glave motora i koljenastog vratila kod velikih brodskih motora. Klipnja?a (ojnica) prenosi okretni moment sa klipa na radilicu (koljenasto vratilo). Izrađuju se kovanjem ili lijevanjem.
Kod velikih brodskih motora ne koriste se ojnice direktno spojene na klipove zbog velikog hoda samog klipa, ve? kri?na glava. Kri?na glava omogu?uje klipu ?to ve?i hod, kod brodskih motora on mo?e biti (hod klipa) i po par metara.
Cilindar je prostor u bloku motora u kojem se odvija ?itav proces dvotaktnih odnosno ?etverotaktnih motora. Cilindar je oblo?en cilindarskom ko?uljicom te provrtima za usis i ispuh.
Cilindarska ko?uljica
[
uredi
|
uredi kod
]
Cilindarska ko?uljica je obradak od legure otporan na visoke temperature. Ona je dio bloka motora. Njezina je uloga prihva?ati toplinu nastalu izgaranjem te ju preko rashladne teku?ine prenositi u okolinu.Postoje mokre i suhe ko?uljice.Mokre ko?uljice su u direktnom doticaju sa rashladnom teku?inom a suhe između imaju tanji dio metala.
Glavni ?lanak:
klip stroja
Stap (klip) je dio motora koji oslobođenu energiju ekspanzije prenosi na ojnicu i koljenasto vratilo kod manjih motora, dok kod brodskih motora stap energiju prenosi na stapajicu koja je kri?nom glavom spojena na ojnicu, a ona je spojena na koljenasto vratilo.!
Turbopuhalo (turbopunja?)
[
uredi
|
uredi kod
]
Turbopuhalo slu?i prednabijanju zraka koji omogu?uje izgaranje goriva u cilindru. Prednabijeni zrak ima ve?u temperaturu od obi?nog atmosferskog, tako da se u startu podi?e temperatura izgaranja, ?to dovodi do ve?e iskoristivosti brodskog motora. (Plavo - usisni dio, crveno - ispu?ni dio)
Turbopuhalo se sastoji od kompresorskog i ispu?nog dijela koji su međusobno povezani istom osovinom.
Ventili se obi?no nalaze na gornjem dijelu bloka motora. Naj?e??a je izvedba od po dva ventila po cilindru, dakle jedan usisni i jedan ispu?ni. U novijih vozila benzinskog motora pojavljuje se izvedba od ?etiri ventila po cilindru: dva usisna i dva ispu?na. Rijetko se pojavljuje i izvedba s tri ventila po cilindru. Kod takve izvedbe jedan je usisni ventil, a dva su ispu?na. Ventili su pogonjeni bregastim vratilom koje je zup?astim remenom spojeno na koljenasto vratilo motora. Bregasto vratilo mora biti usklađeno s koljenastim vratilom zbog vremena otvaranja i zatvaranja ventila da klip ne udari o ventile dok se giba u cilindru.
Visokotla?na pumpa za ubrizgavanje goriva
[
uredi
|
uredi kod
]
Visokotla?na pumpa za ubrizgavanje goriva je uređaj za ubrizgavanje goriva u cilindre motora. Tlak ubrizgavanja je rastao tijekom razvoja motora te se danas popeo do 1500
bara
.
Rasprska? goriva je uređaj koji slu?i da u određenom trenutku procesa kada se gorivo ubrizgava u obliku finih ?estica raspr?i to ubrizgano gorivo u cilindru radi zapaljenja ?itave smjese goriva i zraka pri ?emu dobivamo potpuno iskori?teno izgaranje.
Bregasto vratilo je vratilo koje svojim brijegovima poma?e otvaranju usisnih, odnosno ispu?nih ventila. Ono je spojeno s koljenastim vratilom zbog to?nog otvaranja i zatvaranja pojedinih ventila u pravim trenucima, i da se ne dogodi udaranje klipa u ventile. Mo?e biti povezano na koljenasto vratilo na ?etiri na?ina: 1. zup?astim remenom i zup?astim remenicama, 2. lancem i lan?anikom, 3. kosom osovinom, 4. zup?anicima.
Blok
motora
je dio motora u kojem se nalaze cilindri. U bloku motora (u cilindrima) odvija se proces izgaranja. Blok motora ispunjen je raznoraznim provrtima kao ?to su provrti za
hlađenje
, te cilindarski provrti. U
cilindarske
provrte dolaze ko?uljice cilindra. Blok motora kod
automobila
naj?e??e se izrađuje od lake
legure
zbog smanjenja cijelokupne mase automobila.
Upotreba motora s unutarnjim izgaranjem
[
uredi
|
uredi kod
]
Motori s unutarnjim izgaranjem danas imaju vrlo ?iroku primjenu. Glavni su pokreta?i
automobila
,
broda
,
vlaka
,
zrakoplova
, slu?e kao pogon za mnoge
sisaljke
,
generatore
struje, i jo? mnogo drugih stvari. Razli?itih su izvedbi i veli?ina, od vrlo malih za pogon
maketa
do vrlo velikih
brodskih motora
.
- Straight engine:
[1]
- Reihenmotor:
[2]
- Flat engine
[3]
- Boxermotor:
[4]
- Opposed piston engine:
[5]