Spalovací motory zážehové – dvoudobé

Pod pojmem spalovací motory rozumíme tepelný motor, kde se přímo ve válci motoru (v pracovním prostoru nebo přilehlých komůrkách) přeměňuje tepelná energie (ve formě chemické látky) na tlakovou působící na čelo pístu a ta dále klikovým mechanismem na rotační mechanickou.

Základní druhy
1) dle způsobu zapalování
– zážehové (benzínové) – zde se nasává připravená směs paliva (benzín + vzduch), ve válci se stlačí a před koncem stlačení se zažehne elektrickou jiskrou.
– vznětové (diesel) – zde se nasává vzduch pohybem pístu ve válci, pak při zpětném pohybu pístu se komprimuje (stlačuje) pod tlakem palivo a dojde ke vznícení

2) dle pracovního oběhu
– dvoudobé – celý pracovní proces proběhne během dvou zdvihů pístu (dvě změny objemu probíhají součastně)
– čtyřdobé – pracovní cyklus proběhne v průběhu čtyř zdvihů pístu (každá změna probíhá samostatně)

Energetická bilance spalovacích motorů
teplo QP = QUŽ = QVÝFUK = QCHLAZENÍ = QOS = QNP
ZÁŽEHOVÝ 100% 20-30% 30-50% 15-20% 5-10% 0-30%
VZNĚTOVÝ 100% 25-45% 25-45% 15-35% 5% 5%

Qp – teplo obsažené v palivu
Quž – teplo přeměněné v užitečnou práci
Qvýfuk – teplo ztracené výfukem
Qchlaz – teplo odvedené chlazením
Qos – teplo odebrané olejem či sáláním
Qnp – teplo ztracené nespálením paliva
Dvoudobý – jednotlivé pracovní cykly

Plnění válců a vypouštění spalin je převážně řízeno vlastním pístovým rozvodem a systémem přepouštěcích kanálků v přesně stanovené výšce vzhledem k sacím a výfukovým kanálům. Tomuto musí odpovídat určitá výška pístu (není možno volit libovolně). Vždy musí probíhat dvě činnosti cyklu zároveň – máme tzv. horní a spodní prostor válce.

Tepelné oběhy
a) IDEÁLNÍ – teoretický tlakový diagram je shodný s diagramem čtyřdobého motoru, protože i zde se uvažuje:
– teplo se přivádí a odvádí za stálého oběhu
– komprese probíhá dle adiabáty. Stejně jako expanze – dvouatomový plyn

Celý cyklus trvá dva zdvihy: Teoreticky by tedy měl mít dvoudobí motor při stejných parametrech dvojnásobný výkon oproti čtyřdobému. Prakticky to však není možné z důvodů:
– dvojnásobně tepelné zatížení by motor nevydržel
– výplach není dokonalý, ztráta směsy, paliva (část odejde nespálená pro zlepšení výtlaku)
Odkrývání a zakrývání kanálů provádí píst s tvarovým dnem => z důvodu zajištění lepšího výplachu.

b) SKUTEČNÝ – indikační diagram viz. obrázek (s kruhovým diagramem). Zakrytí a otevření kanálů se děje pomocí pístu. Po uzavření výfukového a přepouštěcího kanálu nastává komprese a po zážehu nastává expanze v pracovním válci motoru, ale zároveň s touto činností probíhá i sání palivové směsy sacím kanálem, který je otevřen do prostoru hermeticky uzavřené klikové skříně.

Výhody a nevýhody dvoudobého motoru
– jednodušší konstrukce (méně dílů)
– jednodušší obsluha a údržba
– menší poruchovost
– rovnoměrnější chod a kroutící moment
– větší měrný výkon (větší výkon na srovnatelný objem se čtyřdobým motorem o 10  15 %
– lepší start za studena