Tento článek není dostatečněozdrojován, a může tedy obsahovat informace, které je třebaověřit.
Jste-li s popisovaným předmětem seznámeni, pomozte doložit uvedená tvrzení doplněnímreferencí navěrohodné zdroje.
Rozpis fází čtyřtaktního vznětového motoruAnimace funkce vznětového motoru
Vznětový motor, běžně také nazývanýdieselový motor,naftový motor,Dieselův motor či zkráceně jendiesel, je druhpístovéhospalovacího motoru s vnitřním spalováním.
Chemická energie vázaná v palivu se mění na mechanickou energii ve formě otáčivého pohybu výstupníhohřídelemotoru. Na rozdíl odzážehových motorů je palivo do spalovacího prostoru motoru dopravováno odděleně odvzduchu speciálním vysokotlakýmčerpadlem a vysokotlakýmpotrubím.
Do spalovacího prostoru se nejprve nasává vzduch (sání) při tlaku 0,08–0,085 MPa.
Po uzavření sacího ventilu se nasátý vzduch stlačuje (komprimuje), píst se pohybuje směrem k horní úvrati, jeho teplota roste na 550–800 °C a tlak stoupá na cca 3 až 4 MPa (při kompresním poměru okolo 1÷14 až 20). Předhorní úvratí je tryskou do válce vstříknuta čerpadlem pod tlakem (10–25 MPa, při použitíCommon rail, nebo PD (Pumpe Düse) 100–200 MPa) přesně odměřená dávka paliva (obvyklenafta čistlačený zemní plyn), která je jemně rozprášena. Palivo začne hořet samovznícením ve vzduchu ohřátém kompresí.
Ve fázi expanze je pak vzniklý tlak převeden na mechanickou práci, (adiabatický děj).
V poslední fázi (výfuk) se otevírá výfukový ventil a spaliny jsou vytlačeny do výfuku, (izobarický děj).[2]
Palivo se může vstřikovat do válce (přímý vstřik), ale z důvodu tvrdého chodu se u menších motorů často vstřikuje do předkomůrky (komůrkové motory).[3] Tím se utlumí rázy a někdy zlepší spalování, ale ztráty prouděním plynů a zvětšením spalovacího prostoru snižují termodynamickou účinnost motoru.
Vznětové motory jsou často vybavoványkompresorem, nejčastěji – takřka výhradněturbodmychadlem. Takto vybavené motory se označují jako přeplňované. Přeplňování umožňuje lépe využít spalovací prostor. Více vzduchu umožní spálit více paliva a při stejném objemu zvýšit výkon motoru o 30 a více procent. Záleží na velikosti plnicího tlaku – výkon ve srovnání s motorem nepřeplňovaným může být i více než dvojnásobný. Tepelnáúčinnost motoru se obvykle také zvyšuje. Zároveň lze účinněji chladit spalovací prostor větším překryvem otevření ventilů během přechodu z výfuku do sání (horké spaliny jsou „vyfouknuty“ plnicím vzduchem). U motorů přeplňovaných turbodmychadlem se využívá energie plynů, které by jinak již jen bez užitku volně uniklyvýfukem.[4]
Turbodmychadlo je poháněno odtokemspalin z motoru, proto přináší efekt jen ve vyšších otáčkách, kdy je rychlost spalin dostatečně vysoká.
Mechanickýkompresor, poháněný přímo motorem, má podobný efekt, a to již v nízkých otáčkách, protože je poháněn mechanicky – převodem odklikového hřídele. Je to ale na úkor výkonu. Setkáme se s ním především u starších konstrukcí dvoudobých motorů, kde byl pro rozběh motoru nezbytný. Konstrukčně je obvykle proveden jakoRootsovo dmychadlo.
Pro zvýšení výkonu motoru, lepší průběh kroutícího momentu a nižší emise se používají elektronicky řízené systémy vstřiku paliva:čerpadlo-tryska čiCommon rail. Je u nich dosahováno přesnější dávky paliva, je možné vstříknout více menších dávek během jedné doby než u klasického vstřikování paliva.Injektory umožňují vstřikovat až 7 krát během zmiňované doby, nicméně v praxi se nesetkáváme s plným využitím této funkce. Zpravidla můžeme rozdělit vstřiky do těchto kroků:
1.–3. – Pre Injection – krátké vstřiky před horní úvratí sloužící k předehřátí prostoru válce a ke snížení hluku motoru
4. – Main Injection – hlavní vstřik paliva do válce, který vytváří kroutící moment, vstřik je zpravidla několikanásobně delší než ostatní vstřiky
5.–7. – Post Injection – vstřik až za horní úvratí válce sloužící k vyčištění filtru pevných částic, kdy samotné hoření probíhá až ve výfukovém potrubí (nezapíná se v každém cyklu, řízen podle potřeby řídící jednotkou motoru)
Vznětové motory pohánějí dopravní stroje (plavidla,lokomotivy, automobily, zemědělské stroje). Svého času sloužily i v letecké dopravě. Stacionární vznětové motory se využívají pro pohon strojů, které nemají pevný přívod elektrického proudu, případně jako pohon elektrických generátorů (dieselagregáty). Velký význam mají u speciálních stavebních a zemědělských strojů a u vojenských mobilních mechanismů.
Velké (lodní či lokomotivní) motory bývají konstruovány jako víceválcové a bývajípomaluběžné. Platí zde přibližně úměra: čím větší vznětový motor, tím nižší jmenovité otáčky. Otáčky se u velkých motorů pohybují řádově ve stovkách otáček za minutu. Největší lodní motory se staví jako řadové, jsou dvoudobé a majíkřižákové uspořádání klikového mechanismu.
Po roce 2017 je snaha o ukončení prodejů osobních automobilů se vznětovým motorem kvůli aféřeDieselgate. Do velkých německých měst je zákaz vjezdu do emisní normy Euro 3.
Mazda vyvíjí motor označený SPCCI, který je principem vznětový, ale spalujebenzín a k ovládání momentu vznícení směsi používázapalovací svíčku. Wisconsinská univerzita nyní představila motor, který spaluje benzín i naftu zároveň. Říká mu RCCI – „Reactivity Controlled Compression Ignition“, tedy „reaktivitou řízené vznícení komprese“.[6]Reaktivita popisuje schopnost palivasamovznícení za vysokých teplot (přikompresi). Řízení reaktivity označuje poměr mísení vysoce reaktivního s nízkoreaktivním palivem. Nízkoreaktivní palivo může býtbenzín,ethanol nebozemní plyn. Vysoce reaktivní je nafta. Dospalovací komory je nasáta směsvzduchu s benzínem. Nafta je vstříknuta posléze kvůli promíchání směsi. Druhý vstřik pak obohatí směs na úroveň potřebnou k samovznícení. Poměry směsi určuje řídící jednotka na základě zatížení. Jestliže dnešní[ujasnit] vznětové motory majíúčinnost 40 %, dosahuje RCCI motor při ideálních podmínkách až 60 %.[6] Kombinace dvou paliv vede ke složitosti motoru, což je zatím překážka běžnému nasazení. Umožňuje však využít výhody benzínového motoru (ekologie) a vznětového (kroutící moment, účinnost).[6]
.gif)
