Zjistěte, co je to atmosférický motor a jak funguje
Motor pro auto je jako srdce pro živého tvora. Díky němu je veškerá práce podporována. A pokud je schopen jezdit s poruchami některých dílů, tak to s poškozeným motorem raději neriskujte. Spalovací motory lze rozdělit do těchto skupin: atmosférické, přeplňované a kompresorové. Článek podrobně rozebírá první typ a jeho odlišnosti od ostatních.
Co znamená atmosférický motor? Druh
Jedná se o nejběžnější typ motoru používaný v automobilové výrobě. Vzduch do něj vstupuje přirozeně a zajišťuje potřebný tlak ve válcích. Atmosférický motor lze rozdělit na benzín, naftu a plynové palivo.
Benzínové motory pracující na kapalné palivo mají nucené zapalování. Před dodáním do válců je smíchán se vzduchem vstřikovačem nebo karburátorem.
Vznětové motory podléhají kompresnímu zapalování v důsledku vysokého tlaku a teploty. Palivo je dodáváno přes vstřikovač a míchání probíhá přímo ve válci.
Pokud jsou předchozí dvě možnosti sériově vyráběny, pak se typ plynu předělá v tuningových prodejnách. Tyto typy motorů běží na metan nebo směs propan-butan. Zde se palivo před vstupem do válců mísí se vzduchem. Provoz plynových motorů je téměř totožný s benzínovými motory.
Princip činnosti
Automobil pracuje se směsí vzduch-palivo, která je přiváděna do válců a je násilně zapálena jiskrou (v benzínu a plynu). Energie se uvolní jako při mikrovýbuchu – a vozidlo se dá do pohybu, který pokračuje díky stálému tlaku ve válcích a neustálému přísunu paliva.
I při nízkých otáčkách bude mít tento spalovací motor potřebný výkon a bude schopen rychle získat další.
Rozdíly od přeplňovaných
Atmosférické i přeplňované motory jsou klasifikovány jako spalovací motory. Ale první typ je znám již dlouhou dobu, jeho mechanismus byl uveden na optimální úroveň.
Spalovací motor s turbodmychadlem má přidanou turbínu, která pumpuje vzduch pod tlakem do válců a tím zvyšuje výkon agregátu. Například stejných 140 koní bude produkovat nasávaný motor o objemu 1,8 litru a přeplňovaný motor o objemu 1,3 litru.
Typ kompresoru je složitější konstrukce, která je často určena pro závodní vozy, kde lze použít drahé materiály a mechanismy k dosažení největšího výkonu. Je obtížné nazvat tento motor odolným, protože neustále pracuje na hranici svých možností. Další nevýhodou je, že tento spalovací motor funguje dobře pouze na velkých agregátech. Na spoření s ním tedy můžete zapomenout.
Výhody a nevýhody
Dotyčný motor má řadu zjevných výhod.
- Dlouhá životnost: dlouho se neopotřebovává, zatímco při stejném počtu najetých kilometrů by se již měly měnit jiné typy.
- Lehkost a spolehlivost mechanismu: na rozdíl od přeplňovaného motoru lze pro atmosférický motor použít jakýkoli olej. Totéž platí pro palivo – je méně vybíravé ve srovnání s přeplňováním turbodmychadlem.
- Lze podrobit několika opravám, a to i vlastníma rukama.
- Pravděpodobně hlavní výhodou je zachování síly v čase. Rychle se roztáčí do vysokých otáček a reaguje i na mírný tlak na plynový pedál.
Atmosférický motor má ve srovnání s jinými typy následující nevýhody:
- velká hmotnost – její hmotnost a objem jsou výrazně nižší než u přeplňované jednotky;
- špatná podpora výkonu – sací motory nejsou schopny udržet požadovaný výkon v podmínkách řídkého vzduchu;
- výrazně nižší dynamika ve srovnání s těmi, které produkuje turbomotor;
- produkce výfukových plynů, které silně znečišťují životní prostředí.
Chlazení
Někdy v horkém počasí může dojít k přehřátí motoru s přirozeným sáním. Aby se tomu zabránilo, doporučuje se nainstalovat mezichladič, který bude ochlazovat vzduch. Při provozu se do něj dostává nejen horký, ale i studený vzduch, díky čemuž díky vyššímu obsahu kyslíku palivo lépe a ekonomičtěji hoří.
Malá velikost mezichladiče umožňuje jeho instalaci i na atmosféricky plněný motor VAZ.
Mnoho majitelů automobilů s takovým zařízením zaznamenalo kromě snížení teplot a snížení spotřeby paliva zvýšení výkonu motoru až o dvacet pět procent. K tomu však existují speciální metody.
Ladění
Často po malé jízdě řidiči začnou postrádat dostupný výkon vozu. Jednou z možností, jak tento problém vyřešit, je turbína pro atmosférický motor. Jeho instalace však není tak snadná. Je nutné provést přesná měření objemu přiváděného vzduchu a rychlosti jeho přívodu do motoru. Turbína ovlivní celý systém vozu, proto je zde nanejvýš důležitá profesionalita automechanika.
U některých pohonných jednotek navíc nejsou instalována turbodmychadla. Pak se používá turbína se stálým řemenovým pohonem.
Dalším způsobem, jak zvýšit výkon, je provést následující úpravy:
- zvýšení objemu válce;
- aplikace potrubí;
- výměna standardního typu ventilu a vačkového hřídele;
- instalace vylepšených vzduchových filtrů;
- zvýšení výkonu čerpadla;
- snížení odolnosti GDS.
Motor zvýší svůj výkon až o čtyřicet procent.
Další metodou k tomu je chiptuning atmosférického motoru. V tomto případě je flashován počítačovými programy. Výkon zde může vzrůst o patnáct procent. Odpůrci postupu ale tvrdí, že v tomto případě hrozí zničení motoru. Zastánci chiptuningu namítají, že dobře provedená operace dokonce zlepší stav pohonné jednotky.
Zda dělat tuning nebo ne, každý se rozhodne sám. Jedno je jasné: při správném provozu bude atmosférický motor sloužit věrně déle než ostatní typy.
Podle typu se motory automobilů dělí na atmosférické a přeplňované. Co se týče vznětových motorů, naprostá většina z nich je vybavena turbínami, což se o benzínových motorech říci nedá. Přestože trend přeplňování benzinových motorů roste, v SNS jsou k takovým agregátům skeptičtí. Název „atmosférický motor“ mluví sám za sebe: tlak vzduchu vstupujícího do sacího potrubí se rovná atmosférickému tlaku.
Princip činnosti atmosférického spalovacího motoru
Provoz spalovacího motoru je založen na efektivní tvorbě směsi a spalování, jehož výsledkem je generování mechanické energie ve formě točivého momentu přenášeného na kola.
Směs paliva a vzduchu je směsí benzínu nebo nafty a vzduchu. Referenční poměr je 1:14,7, tedy 1 kilogramů vzduchu na 14,7 litr paliva.
Princip činnosti atmosférického motoru: vzduch vstupující do sacího potrubí je nasáván do válců a píst hraje roli čerpadla. Píst díky dostatečné kompresi při pohybu směrem dolů nasaje potřebné množství vzduchu.
Konstrukční vlastnosti atmosférického motoru
Atmosférický naftový nebo benzínový motor má kvůli neschopnosti nasát více vzduchu příliš omezený práh pro zvýšení výkonu. Vzhledem k tomu, že točivého momentu je dosahováno blíže k maximálním otáčkám a rozsah točivého momentu je příliš krátký, vzniká nepříjemnost při jízdě v podobě nedostatečné trakce v nízkých a středních otáčkách.
Automobiloví inženýři našli řešení díky následujícím vynálezům:
Přímé vstřikování
Palivo je dodáváno přímo do válců pod tlakem 3 atmosféry. Ve válci dochází ke smíchání vzduchu a paliva, což dává jak účinnost paliva, tak zvýšení výkonu.
Phaser
Aby se točivý moment měnil s rostoucími otáčkami motoru, byly zavedeny fázové řadiče. Princip činnosti je následující: se zvyšujícími se otáčkami klikového hřídele se zvyšuje tlak v olejovém systému a pod tlakem olej tlačí na ozubená kola řadiče fáze a posouvá fázi.
V důsledku toho se rozsah točivého momentu rozšiřuje a akcelerace je plynulejší.
Sací potrubí s variabilní geometrií
Principem činnosti je změna geometrie vstupních kanálů, zejména jejich délky. Při nízkých rychlostech se vzduch pohybuje po dlouhé dráze a při střední a maximální rychlosti – po krátké dráze.
Tato konstrukce umožňuje dosáhnout maximálního točivého momentu již od nízkých otáček a poskytuje plynulou změnu točivého momentu.
Výhody a nevýhody atmosférického motoru
- jednoduchá konstrukce ve srovnání s přeplňovaným,
- nízké náklady na údržbu a opravy,
- možnost svépomocné opravy,
- relativní nenáročnost na kvalitu paliva,
- životnost motoru od 250 000 km díky nízkému boostu.
- vysoká spotřeba paliva,
- omezení zvýšení výkonu bez ztráty pružnosti motoru a jeho zdroje,
- nízká účinnost,
- zavedení složitých komponentů pro „vyrovnání“ točivého momentu, což negativně ovlivňuje další náklady na údržbu a opravy.
Závěry
Benzínové a vznětové atmosférické motory jsou ideální jednotkou z hlediska spolehlivosti a životnosti. Vzhledem k absenci složitých konstrukčních součástí může být nezávisle opravován a udržován. Spárovat takový motor s plynem pro úsporu spotřeby paliva není těžké.
Atmosférický motor je však příliš omezený ve své schopnosti zvýšit výkon bez poškození systému a komfortu pohybu. Také nárůst výkonu je v jeho případě přímo úměrný nárůstu spotřeby paliva. Z těchto důvodů se turbíny stále častěji používají v nových automobilech.