Zajímavosti z vývoje motorů

RŮST PARAMETRŮ MOTORŮ V POSLEDNÍCH LETECH
Typ motoru Kompresní poměr Kompresní teplota Kompresní tlak Expanzní tlak
Zážehový  z 8:1 na 12:1 ze 420°C na 525°C Může dosáhnout 2,4 MPa až 10 MPa
Vznětový z 16:1 na 24:1 ze 610°C na 720°C Může dosáhnout 5,8 MPa 13 až 22 MPa

(1 MPa = 10 at)
Výkon zážehových i vznětových motorů vzrostl o 35% v posledních patnácti letech.


Směr vývoje vznětových motorů

Parametr 80. léta 90. léta Současnost
Materiál bloku motoru litina litina hliníková slitina
Počet ventilů 2 2 4
Maximální tlak 12 MPa 15 - 17 MPa 17 - 20 MPa
Součinitel přítlačné síly šroubů 4 - 6,5 4 - 6,5 do 3,7
Vstřikovací systém rotační čerpadlo vysokotlaké čerpadlo Common Rail
Litrový krouticí moment 106 Nm/l 125 Nm/l 150 Nm/l
Litrový výkon 35 kW/l 43 kW/l 58 kW/l


Z předchozích dvou tabulek lze pozorovat, že v uplynulých patnácti letech nastal ve vývoji motorů obrovský pokrok, hlavně v oblasti výkonu motoru a snížení jeho hmotnosti. Je zajímavé, že bezprostředním cílem inženýrů nebyl růst výkonu motoru, nýbrž snížení emisí, vzniklých při spalování.

Když si zblízka prohlédneme novodobý benzínový motor, máme v podstatě před sebou „zkrocený” motor závodní.
Např. motory 1,4 16V Toyota, Opel, nebo VW, každý z těchto motorů patří na závodní dráhu. I dieselové motory se již nyní objevují na závodní dráze nebo v rally.

PROBLÉM RŮSTU EXPANZNÍCH TLAKŮ

Problém při použití obvyklého těsnění hlavy. Nevydrží více než 16 MPa expanzního tlaku.Problém při použití obvyklého těsnění hlavy. Nevydrží více než 16 MPa expanzního tlaku.
Řešení - vícevrstvé kovové těsněníŘešení - vícevrstvé kovové těsnění
Rozptýlení tlaku při expanzi (těsnění M.L.S.)Rozptýlení tlaku při expanzi (těsnění M.L.S.)

Zajímavosti z vývoje motorů

Záznam měření deformace válceZáznam měření deformace válce
Prostorové znázornění deformace válceProstorové znázornění deformace válce

VÝVOJ ŠROUBŮ HLAVY VÁLCŮ

Minulost (elastická deformace = vratná deformace)Minulost (elastická deformace = vratná deformace)
Současnost (plastická deformace = nevratná deformace) !nutná výměna šroubů za nové po každé demontáži!Současnost (plastická deformace = nevratná deformace) !nutná výměna šroubů za nové po každé demontáži!
DOMNĚKY A MYLNÉ PŘEDSTAVY

VŮLE ZÁMKU PÍSTNÍHO KROUŽKU

Těsnicí kroužek [mm] 0,15 – 0,35 0,20 – 0,40 0,25 – 0,45 0,30 – 0,50 0,40 – 0,65 0,50 – 0,75 0,60 – 0,85
Stírací a polostírací kroužek [mm]   0,15 – 0,40 0,20 – 0,45 0,25 – 0,50 0,30 – 0,60 0,40 – 0,70 0,50 – 0,80
Vrtání válce [mm] 30 – 44 45 – 59 60 – 74 75 – 89 90 – 124 125 – 149 150 – 175

Tabulka má orientační charakter.
U některých typů motorů se mohou skutečné hodnoty lišit od hodnot v tabulce (např. dvoutaktní, popř. motory chlazené vzduchem, kompresory).

V rozporu s domněnkami se vůle v zámku pístního kroužku přímo nepodílí na zvýšené spotřebě oleje v motoru. Oproti tomu příliš malá vůle v zámku může překvapivým způsobem spotřebu oleje zvýšit.

ROLE TZV. ZÁMKŮ LOŽISKA

Tradiční zámekTradiční zámek
Kovaný zámekKovaný zámek
Protočení brání přesah ložiska. U nejnovějších motorů se zcela upouští od použití zámků ložisek.Protočení brání přesah ložiska. U nejnovějších motorů se zcela upouští od použití zámků ložisek.

Úloha zámku ložiska: přesné zasazení do lůžka ložiska.

Jak se mnozí mylně domnívají, tento prvek v protočení ložiska v pánvi nebrání. Obrázek výše zodpoví další otázky.