ROPA

Zatφmco uhlφ pod kotly parnφch stroj∙ roztßΦelo kola pr∙myslu po celΘ minulΘ stoletφ a dodnes se vyu₧φvß jako palivo ve stovkßch tepeln²ch elektrßren k v²rob∞ pßry ₧enoucφ parnφ turbφny, ropu Φekal jin² ·kol. I kdy₧ i ji spalujeme za ·Φelem zφskßnφ tepla Φi p°i v²rob∞ elektrickΘ energie, stala se p°edevÜφm symbolem v∞ku automobil∙. Bez nafty a benzinu, kterΘ zφskßvßme prßv∞ z ropy, umlkly by miliony motor∙ na celΘm sv∞t∞.
   Ropa je surovina vÜestrann∞ u₧iteΦnß, p°edevÜφm v chemickΘm pr∙myslu. Vyrßbφ se z nφ vÜechno mo₧nΘ od lΘk∙ a₧ t°eba po prßÜky na pranφ. P°esto se vÜak stala naprosto nepostradatelnou p°edevÜφm jako surovina energetickß. P°es vÜechno ·silφ v∞dc∙ a technik∙ nepoda°ilo se toti₧ zatφm vymyslet prakticky pou₧iteln² mobilnφ motor, kter² by ke svΘ prßci nepot°eboval benzin nebo naftu. V₧dy¥ elektromobily se u₧ po desφtky let nezbavily sv²ch "d∞tsk²ch nemocφ" a ani s atomov²mi motory v b∞₧nΘ doprav∞ asi nem∙₧eme p°φliÜ poΦφtat.

Automobil K. Benze.

SPALOVAC═ MOTOR

Parnφ stroj byl velice u₧iteΦn² vynßlez, nehodil se vÜak vÜude. Byl rozm∞rn², hluΦn² a vy₧adoval odbornou obsluhu. M∞l takΘ velice nφzkou ·Φinnost. To je mimo jinΘ zp∙sobeno tφm ₧e v²roba energie probφhß ve dvou stupnφch. Nejprve musφ teplo vznikajφcφ v topeniÜti p°em∞nit vodu v kotli na pßru a teprve ta pohßnφ pφst stroje. P°i celΘm procesu se spousta tepla bez u₧itku ztrßcφ. Od tohoto poznßnφ byl u₧ jen krok k novΘ myÜlence spalovat palivo p°φmo ve vßlci a vyhnout se tak vÜem ztrßtßm p°i p°enosu tepla.
   Byl to sice jen krok, ale nebylo snadnΘ jej ud∞lat. Bylo t°eba vynalΘzt spalovacφ motor.
   Za prvnφho p°edch∙dce dneÜnφch spalovacφch motor∙ je pova₧ovßn motor pohßn∞n² v²buchy st°elnΘho prachu, tudy vÜak opravdu cesta nevedla. ╪eÜenφ le₧elo jinde chvφli se dokonce zdßlo, ₧e v tradiΦnφm uhlφ.
   Roku 1786 obdr₧el francouzsk² in₧en²r Phillipe Lebon ( 1767 -1804) patent na v²robu svφtiplynu z d°φvφ. V patentu se mluvφ mimo jinΘ o pou₧itφ plynu k osv∞tlovßnφ, k topenφ, k v²rob∞ mechanickΘ sφly ...
   P°i v²rob∞ svφtiplynu ve velkΘm bylo nahrazeno d°φvφ mnohem vhodn∞jÜφm uhlφm a ji₧ nic nebrßnilo nßstupu "plynovΘho v∞ku".
   V drobn²ch °emeslnick²ch dφlnßch se mal²mi plynov²mi motory pohßn∞ly v²robnφ stroje. Dokonce i tehdy, kdy₧ nebyl v mφst∞ rozvod plynu z plynßrny. V takovΘm p°φpad∞ si v dφln∞ vyrßb∞li plyn na mφst∞ z koksu, uhlφ nebo d°φvφ pomocφ vlastnφch generßtor∙.
   A prßv∞ tyto malΘ stabilnφ plynovΘ motory nßs te∩ zajφmajφ. Ani ne tak kv∙li nim samotn²m, jejich Φas u₧ dßvno skonΦil, ale ...
   Souboj o nejlepÜφ spalovacφ motor pohßn∞n² plynem mezi sebou svedli dva vynßlezci - n∞meck² obchodnφk Nikolaus Otto (1832-1891 ) a ve Francii ₧ijφcφ BelgiΦan Jean Etienne Lenoir ( 1822 -1900). A prßv∞ ten druh² z nich rozÜφ°il sv∙j patent o zdßnliv∞ nev²znamn² dodatek: "...aby plyn mohl b²t nahrazen parami vodφku smφÜenΘho se vzduchem, petroleje a jin²ch paliv." T∞chto pßr slov znamenalo, ₧e se prßv∞ zrodil nov² motor, pohon osvobozen² od plynovΘho potrubφ Φi od objemnΘho generßtoru. Pohon, kter² je schopen vydat se sßm do sv∞ta. V roce 1863 si to Lenoir vyzkouÜel v praxi - sestrojil jednoduch² v∙z, vybavil jej sv²m motorem a vyrazil z Pa°φ₧e do Joinvillele-Pont a zp∞t. Bezd∞ky tak zahßjil ôv∞k automobil∙ö.
   A takΘ z ropy, dosud nijak nevyhledßvanΘ, uΦinil surovinu Φφslo jedna.

B┘H ZVAN▌ AUTOMOBIL

Na zaΦßtku dneÜnφho "automobilovΘho opojenφ" bylo mnoho d∙mysln²ch a vytrval²ch mu₧∙ posedl²ch myÜlenkou novΘho dopravnφho prost°edku. Jestli nelze na n∞kterΘ zapomenout, pak jsou to p°edevÜφm Karl Benz (1844 - 1929) a Gottlieb Daimler (1834 - 1900). Tak°ka ve stejnou dobu postavili ka₧d² sv∙j ji₧ v praxi pou₧iteln² spalovacφ motor, rvali se s problΘmy jako je karburßtor, vhodnΘ zapalovßnφ, dostateΦn² poΦet otßΦek a desφtky dalÜφch.
   Roku 1866 zkouÜel Benz sv∙j nov² motor v trojkolce vlastnφ konstrukce. Jeho pokusy nevyvolaly tak°ka ₧ßdnou pozornost, a tak se jeho ₧ena Berta rozhodla zasßhnout. Bez v∞domφ man₧ela vyp∙jΦila si podnikavß ₧ena "rodinn² automobil" a se sv²mi dv∞ma syny, patnßctilet²m Eugenem a Φtrnßctilet²m Richardem, se vydala navÜtφvit babiΦku. Celou cestu z Mannheimu do Pforzheimu a zp∞t, dlouhou 113 km, ujeli bez v∞tÜφch problΘm∙.

	Modernφ Φty°dob² zß₧ehov² motor (Üestivßlec s objemem 3 litry)

   Benze tento nesporn² ·sp∞ch velmi povzbudil. Znovu se pustil do prßce a roku 1893 dokonΦil ji₧ Φty°kolov² automobil Viktoria (Vφt∞zstvφ), s kter²m u₧ prorazil i obchodn∞.

MOTORY PRO MILIONY

Ji₧ jsme si °ekli, ₧e hlavnφ p°ednostφ spalovacφch motor∙ proti jejich parnφm bratranc∙m je spalovßnφ paliva p°φmo v pracovnφm prostoru - ve vßlci.
   Spalovacφ motory dnes d∞lφme na dv∞ zßkladnφ skupiny - motory zß₧ehovΘ a vzn∞tovΘ. Do vßlce zß₧ehovΘho motoru je nasßvßna palivovß sm∞s - benzinovΘ pßry smφÜenΘ se vzduchem - a po stlaΦenφ pφstem je sm∞s zapßlena. K zapßlenφ sm∞si se u₧φvß elektrickß jiskra, kterß p°eskoΦφ na kontaktech automobilovΘ zapalovacφ svφΦky.

Princip Φinnosti Φty°dobΘho zß₧ehovΘho motoru. Zßkladem Φinnosti zß₧ehovΘho motoru je jeho pracovnφ ob∞h. U Φty°dob²ch motor∙ prob∞hne sled vÜech fßzφ za 4 zdvihy pφstu, tj. za dv∞ otßΦky klikovΘ h°φdele. 1) sßnφ - pφst jde do dolnφ ·vrati. Nad pφstem vznikß podtlak, kter² zp∙sobuje, ₧e sm∞s paliva a vzduchu vnikß otev°en²m sacφm ventilem do prostoru vßlce. 2) stlaΦovßnφ - pφst jde do hornφ ·vrati a sm∞s je stlaΦovßna a₧ na 1,1 MPa. P°ed dosa₧enφm hornφ ·vrati (p°edstih) p°eskoΦφ na elektrodßch zapalovacφ svφΦky elektrickß jiskra, od kterΘ se sm∞s zapßlφ. 3) rozpφnßnφ - ho°enφm sm∞si vznikß teplota a₧ 4 000░C, kterß zp∙sobφ prudkΘ stoupnutφ tlaku a₧ na 5 MPa. Rozpφnajφcφ se plyn tlaΦφ na pφst. 4) v²fuk - p°ed dolnφ ·vratφ se zaΦne otevφrat v²fukov² ventil a spßlenΘ plyny odchßzejφ v²fukov²m potrubφm.

   U vzn∞tov²ch motor∙ je do vßlce nasßvßn nejprve Φist² vzduch. Ten je pφstem prudce stlaΦen a₧ na tlak okolo 4 MPa, co₧ jej oh°eje na teplotu a₧ 700 stup≥∙ Celsia. V tom okam₧iku se do horkΘho vzduchu ve vßlci vst°φkne motorovß nafta a ta se vysokou teplotou sama vznφtφ a sho°φ.
    Otcem vzn∞tovΘho motoru byl n∞meck² in₧en²r Rudolf Diesel (1858 -1913). Patent na nov² typ motoru zφskal roku 1892, prvnφ prakticky vyu₧iteln² "diesel∙v" motor vÜak spat°il sv∞tlo sv∞ta a₧ za p∞t let. Od tΘ doby doznal mnoha zlepÜenφ. P∙vodn∞ byly tyto motory pou₧φvßny hlavn∞ kv∙li stabilit∞ pro pohon generßtor∙ a jako velkΘ lodnφ motory. Rychle se rozÜφ°ily i do lokomotiv a nßkladnφch automobil∙, dnes se stßle vφce uplat≥ujφ i v automobilech osobnφch. Sßm vynßlezce se do₧il jen prvnφch ·sp∞ch∙ - jednΘ bou°livΘ noci zßhadn∞ zmizel z paluby lodi p°eplouvajφcφ LamanÜsk² kanßl z Francie do Anglie.

Princip Φinnosti Φty°dobΘho vzn∞tovΘho motoru. 1) pφst nasßvß vzduch do vßlce otev°en²m sacφm ventilem. 2) ventil se uzavφrß a pφst stlaΦuje vzduch (a₧ na 5 MPa), co₧ zp∙sobuje jeho oh°ßtφ (a₧ na 700░C). 3) p°i maximßlnφm stlaΦenφ se vst°φkne palivo (tlakem 7 a₧ 30 MPa) a jemn∞ rozpt²lenΘ se vznφtφ, plyny tlaΦφ pφst dol∙. 4) v²fukov² ventil se otev°e a pφst vytlaΦφ spßlenΘ plyny z vßlce.

SPALOVAC═ TURB═NY

Stejn∞ jako vodnφ kolo p°ekonala vodnφ turbφna a parnφ stroj turbφna parnφ, takΘ spalovacφ motory majφ svΘ nßslednφky - spalovacφ turbφny. Jejich vφt∞zstvφ vÜak nenφ zdaleka tak jednoznaΦnΘ jako v prv²ch dvou p°φkladech. Spalovacφ plynovß turbφna je motor s rotaΦnφm pohybem ob∞₧nΘho kola, na jeho₧ lopatky p∙sobφ hork² plyn. B²vajφ to v∞tÜinou v²fukovΘ plyny spalovacφch motor∙. Stejn∞ jako pφstovΘ motory, rozd∞lujeme i spalovacφ turbφny na zß₧ehovΘ a vzn∞tovΘ.

Turbφny dnes tΘm∞° ·pln∞ vytlaΦily pφstovΘ motory v letectvφ. Umo₧≥ujφ toti₧ mnohem menÜφ rozm∞ry motoru a jsou i jednoduÜÜφ.
Na silnicφch se vÜak zatφm neuplatnily, majφ toti₧ mnohem vyÜÜφ spot°ebu paliva. Aby pracovaly hospodßrn∞, musejφ jφt stßle na pln² v²kon a to na zemi nenφ mo₧nΘ. Snad se Φasem prosadφ na ₧eleznici nebo u t∞₧k²ch nßkladnφch tahaΦ∙, kde je velk² v²kon prvo°ad²m kritΘriem. Zatφm byly v praxi pou₧ity jen u zßvodnφch voz∙, nap°φklad ve Formuli 1 pou₧ili spalovacφ turbφnu Pratt and Whitney ve voze Lotus. V∙z se spot°ebou a₧ 160 l paliva nedojel vÜak v serißlu F1 na lepÜφm mφst∞ ne₧ osmΘm.

Plynovß turbφna. Vzduch vstupuje sacφm hrdlem do kompresoru 1, z n∞ho₧ je vytlaΦovßn do spalovacφch komor 2. Zde se do n∞j rozpraÜuje palivo. Teplem vznikl²m p°i jeho spalovßnφ se n∞kolikanßsobn∞ zv∞tÜφ objem spalin, kterΘ velkou rychlostφ proudφ do turbφn 3. P°i pr∙chodu jim p°edßvajφ znaΦnou Φßst energie a potom vystupujφ zmenÜenou rychlostφ do ovzduÜφ.

NEOBVYKL┴ PALIVA

B∞₧n²mi palivy pro miliony spalovacφch motor∙, h²bajφcφch dnes cel²m sv∞tem, jsou motorovß nafta a benzin, zφskßvanΘ z p°φrodnφ ropy. Z ropy se zφskßvß i leteck² benzin a takΘ palivo pro tryskovß letadla v podstat∞ obyΦejn² petrolej. Benzin se dß ovÜem v p°φpad∞ nouze vyrßb∞t i z uhlφ. V dob∞ 2. sv∞tovΘ vßlky, kdy nem∞lo N∞mecko p°φstup ke zdroj∙m ropy, byl benzin vyrßb∞n z hn∞dΘho uhlφ i na naÜem ·zemφ. N∞kterß civilnφ vozidla pou₧φvala v tΘ dob∞ jeÜt∞ kuri≤zn∞jÜφ palivo - d°evoplyn. Do b∞₧n²ch benzinov²ch motor∙ byl p°ivßd∞n mφsto benzinovΘ sm∞si plyn, vyrßb∞n² v jakΘsi p°φruΦnφ plynßrniΦce.
   Tvo°ila ji malß vßlcovß pec z ocelovΘho plechu. Na jejφm roÜtu se nedokonale spalovalo d°evo nebo d°evnΘ uhlφ. Vrstvou roz₧havenΘho paliva byl veden vzduch a vodnφ pßra. Vzniklß sm∞s ho°lav²ch plyn∙ (vodφku a kysliΦnφku uhelnatΘho) se nasßvala do vßlc∙ motoru.
   Modern∞jÜφm palivem je sm∞s propanu a butanu, plyn∙ vznikajφcφch p°i zpracovßnφ ropy. Stejn∞ jako se dß pomocφ propanbutanov²ch bomb va°it Φi svφtit, dß se na n∞ i jezdit. Z hlediska zneΦiÜ¥ovßnφ ovzduÜφ je to dokonce v²hodn∞jÜφ - proto se automobily s motory na toto palivo u₧φvajφ t°eba v centrech velk²ch m∞st nebo v lßznφch - ale z ekonomick²ch i technick²ch d∙vod∙ nelze p°edpoklßdat, ₧e by to byla paliva budoucnosti.
   U n∞kter²ch motor∙ byl s ·sp∞chem pou₧it jako palivo i lφh nebo benzen. ZkouÜela se dokonce i sm∞s jemnΘho uhelnΘho prßÜku se vzduchem. Ne ₧e by motor neb∞₧el, ale teorie, experiment je jedna v∞c a b∞₧nß praxe druhß.

NEOBVYKL╔ MOTORY

Po neobvykl²ch palivech zam∞°me svou pozornost i na ne zcela b∞₧nΘ motory. Kmitav² pohyb pφstu ve spalovacφch motorech zp∙sobuje toti₧ Φasto konstruktΘr∙m t∞₧kou hlavu. Hledal se proto motor, ve kterΘm by se pφst nepohyboval stßle sem a tam, ale plynule krou₧il. Vzniklo n∞kolik °eÜenφ, ale v praxi se uplatnil zatφm jen motor n∞meckΘho konstruktΘra F. Wankla. Mß malΘ rozm∞ry, snßÜφ i pod°adnß paliva, zaruΦuje klidn² chod. Nev²hodou je obtφ₧nΘ ut∞sn∞nφ pracovnφho prostoru, ve kterΘm rotuje pφst.

U Wankelov²ch motor∙ probφhajφ vlastnφ fßze sßnφ, komprese, prßce a v²fuku souΦasn∞. Na obrßzku jsou rozliÜeny r∙zn²mi barvami (sv∞tlemodrß = sßnφ, tmavomodrß = komprese, ₧lutoΦervenß = zß₧eh, hn∞dß = v²fuk).

	Motor s rotaΦnφm pφstem.

   Zatφmco Wankelovy motory se do automobil∙ n∞kter²ch typ∙ skuteΦn∞ montovaly, tzv. rotaΦnφ motor s posuvn²mi pφsty z∙stßvß dosud ve stadiu pokus∙. Uvidφme.

   U₧ v roce 1916 sestrojil skotsk² vynßlezce R. Stirling originßlnφ motor, ve kterΘm spalovßnφ probφhalo mimo vßlec.
   Jeho vynßlez upadl na dlouhß lΘta v zapomenutφ, a₧ v 60. letech se konstruktΘ°i k n∞mu op∞t vrßtili. V 70. letech jej testovali dokonce v koncernu Ford a zjistili, ₧e mß nejlepÜφ parametry v Φistot∞ v²fukov²ch plyn∙. V tΘ dob∞ se ovÜem tφmto problΘmem zab²valy ji₧ i ostatnφ renomovanΘ automobilky a zejmΘna japonskΘ firmy vyvinuly motory, kterΘ jsou velmi "ΦistΘ" a p°itom jejich hromadnß v²roba je technologicky jednoduÜÜφ ne₧ zcela novΘ, nezvyklΘ konstrukce.