Čtyřtaktní Ottův motor

Čtyřtaktní Ottův motor

Tato animace zobrazuje typ motoru, který se nejčastěji používá v automobilech.

Fyzika

Klíčová slova

Motor otto, motor, čtyřdobý, automobil, Hvězdicový motor, náprava, ventil, válec, píst, zapalovací svíčka, Spalování, jiskra, přívod, komprese, výbuch, power zdvih, práce, Kroky, zážehový motor, motor s vnitřním spalováním, benzín, karburátor, mechanická energie, spalin, znečištění životního prostředí, Znečištění ovzduší, Auto, automobilka, výroba automobilů, termodynamika, tepelný motor, tepelná energie, Fyzika

Související doplňky

Scénky

Motor

  • blok motoru - Je nosným a spojovacím prvkem všech důležitých součástí motoru.
  • převodovka - Nastavuje převodový poměr mezi motorem a hnacím hřídelem. Pomocí tohoto zařízení lze měnit počet otáček kola během jedné otáčky klikového hřídele. V nízkém převodovém stupni je auto silnější, ale pomalejší. Ve vysokém převodovém stupni je vůz rychlejší, spotřebuje méně paliva, ale zrychluje se pomaleji.
  • vzduchový filtr - Vzduch, který obsahuje kyslík potřebný ke spalování, proudí do spalovacího prostoru motoru. Tato součást filtruje vzduch.
  • sací potrubí - Vzduch nezbytný pro spalování proudí do motoru přes tento otvor.
  • výfukové potrubí - Výfukové plyny se vypouštějí přes něj.
  • rozvodový řemen - Přenáší otáčení klikového hřídele na vačkový hřídel.
  • rozdělovač - Zajišťuje koordinované fungování zapalovacích svíček.

Fungování

  • sací kanál - Směs benzínu a vzduchu proudí do spalovacího prostoru - část válce nad pístem - přes tento otvor.
  • zapalovací svíčka - Zapaluje stlačenou směs benzínu a vzduchu. Zapálená směs tlačí píst zpět.
  • výfukový otvor - Výfukové plyny se vypouštějí přes něj.
  • sací ventil - Jeho otevírání a zavírání je koordinovano pohybem pístu. Otevře se v 1. taktu, když se píst pohybuje směrem dolů, tlak uvnitř válce klesne a směs benzínu a vzduchu proudí do válce.
  • výfukový ventil - Jeho otevírání a zavírání je koordinovano pohybem pístu. Otevře se v 4. taktu, když píst pohybující se směrem nahoru vypouští výfukové plyny.
  • píst - Jeho rytmický vertikální pohyb zajišťuje otáčení klikového hřídele. Pohyb směrem dolů je způsoben vznícením paliva. Pak setrvačnost otočeného klikového hřídele způsobuje pohyb směrem nahoru, dolů a pak znovu nahoru. Poté následuje další zapalování.
  • válec - Uvnitř této části dochází k vznícení paliva a pohybu pístu.
  • spojovací tyč
  • klikový hřídel - Vertikální pohyb pístu způsobuje otáčení klikového hřídele.

1. takt

  • sací kanál - Směs benzínu a vzduchu proudí do spalovacího prostoru - část válce nad pístem - přes tento otvor.
  • zapalovací svíčka - Zapaluje stlačenou směs benzínu a vzduchu. Zapálená směs tlačí píst zpět.
  • výfukový otvor - Výfukové plyny se vypouštějí přes něj.
  • sací ventil - Jeho otevírání a zavírání je koordinovano pohybem pístu. Otevře se v 1. taktu, když se píst pohybuje směrem dolů, tlak uvnitř válce klesne a směs benzínu a vzduchu proudí do válce.
  • výfukový ventil - Jeho otevírání a zavírání je koordinovano pohybem pístu. Otevře se v 4. taktu, když píst pohybující se směrem nahoru vypouští výfukové plyny.
  • píst - Jeho rytmický vertikální pohyb zajišťuje otáčení klikového hřídele. Pohyb směrem dolů je způsoben vznícením paliva. Pak setrvačnost otočeného klikového hřídele způsobuje pohyb směrem nahoru, dolů a pak znovu nahoru. Poté následuje další zapalování.
  • válec - Uvnitř této části dochází k vznícení paliva a pohybu pístu.
  • spojovací tyč
  • klikový hřídel - Vertikální pohyb pístu způsobuje otáčení klikového hřídele.

2. takt

  • sací kanál - Směs benzínu a vzduchu proudí do spalovacího prostoru - část válce nad pístem - přes tento otvor.
  • zapalovací svíčka - Zapaluje stlačenou směs benzínu a vzduchu. Zapálená směs tlačí píst zpět.
  • výfukový otvor - Výfukové plyny se vypouštějí přes něj.
  • sací ventil - Jeho otevírání a zavírání je koordinovano pohybem pístu. Otevře se v 1. taktu, když se píst pohybuje směrem dolů, tlak uvnitř válce klesne a směs benzínu a vzduchu proudí do válce.
  • výfukový ventil - Jeho otevírání a zavírání je koordinovano pohybem pístu. Otevře se v 4. taktu, když píst pohybující se směrem nahoru vypouští výfukové plyny.
  • píst - Jeho rytmický vertikální pohyb zajišťuje otáčení klikového hřídele. Pohyb směrem dolů je způsoben vznícením paliva. Pak setrvačnost otočeného klikového hřídele způsobuje pohyb směrem nahoru, dolů a pak znovu nahoru. Poté následuje další zapalování.
  • válec - Uvnitř této části dochází k vznícení paliva a pohybu pístu.
  • spojovací tyč
  • klikový hřídel - Vertikální pohyb pístu způsobuje otáčení klikového hřídele.

3. takt

  • sací kanál - Směs benzínu a vzduchu proudí do spalovacího prostoru - část válce nad pístem - přes tento otvor.
  • zapalovací svíčka - Zapaluje stlačenou směs benzínu a vzduchu. Zapálená směs tlačí píst zpět.
  • výfukový otvor - Výfukové plyny se vypouštějí přes něj.
  • sací ventil - Jeho otevírání a zavírání je koordinovano pohybem pístu. Otevře se v 1. taktu, když se píst pohybuje směrem dolů, tlak uvnitř válce klesne a směs benzínu a vzduchu proudí do válce.
  • výfukový ventil - Jeho otevírání a zavírání je koordinovano pohybem pístu. Otevře se v 4. taktu, když píst pohybující se směrem nahoru vypouští výfukové plyny.
  • píst - Jeho rytmický vertikální pohyb zajišťuje otáčení klikového hřídele. Pohyb směrem dolů je způsoben vznícením paliva. Pak setrvačnost otočeného klikového hřídele způsobuje pohyb směrem nahoru, dolů a pak znovu nahoru. Poté následuje další zapalování.
  • válec - Uvnitř této části dochází k vznícení paliva a pohybu pístu.
  • spojovací tyč
  • klikový hřídel - Vertikální pohyb pístu způsobuje otáčení klikového hřídele.

4. takt

  • sací kanál - Směs benzínu a vzduchu proudí do spalovacího prostoru - část válce nad pístem - přes tento otvor.
  • zapalovací svíčka - Zapaluje stlačenou směs benzínu a vzduchu. Zapálená směs tlačí píst zpět.
  • výfukový otvor - Výfukové plyny se vypouštějí přes něj.
  • sací ventil - Jeho otevírání a zavírání je koordinovano pohybem pístu. Otevře se v 1. taktu, když se píst pohybuje směrem dolů, tlak uvnitř válce klesne a směs benzínu a vzduchu proudí do válce.
  • výfukový ventil - Jeho otevírání a zavírání je koordinovano pohybem pístu. Otevře se v 4. taktu, když píst pohybující se směrem nahoru vypouští výfukové plyny.
  • píst - Jeho rytmický vertikální pohyb zajišťuje otáčení klikového hřídele. Pohyb směrem dolů je způsoben vznícením paliva. Pak setrvačnost otočeného klikového hřídele způsobuje pohyb směrem nahoru, dolů a pak znovu nahoru. Poté následuje další zapalování.
  • válec - Uvnitř této části dochází k vznícení paliva a pohybu pístu.
  • spojovací tyč
  • klikový hřídel - Vertikální pohyb pístu způsobuje otáčení klikového hřídele.

Vnitřní stavba

  • chladící systém - Během provozu motoru se chladicí voda ohřeje a pak uvolní teplo do okolního prostředí.
  • motor
  • převodovka - Nastavuje převodový poměr mezi motorem a hnacím hřídelem. Pomocí tohoto zařízení lze měnit počet otáček kola během jedné otáčky klikového hřídele. V nízkém převodovém stupni je auto silnější, ale pomalejší. Ve vysokém převodovém stupni je vůz rychlejší, spotřebuje méně paliva, ale zrychluje se pomaleji.
  • hnací hřídel - Rotační pohyb klikového hřídele motoru se přenáší na kola pomocí tohoto hřídele.
  • benzínová nádrž - Palivo používané v čtyřtaktním Ottově motoru je benzín. Důležitou vlastností benzínu je oktanové číslo. Benzín s vyšším oktanovým číslem má vyšší bod vzplanutí, díky čemuž je jeho komprese větší, což vede k vyšší účinnosti.
  • diferenciál - Při průjezdu zatáčkou má kolo blíže ke středu otáčení menší obvodovou rychlost a kolo dále od středu otáčení větší obvodovou rychlost. Tento jev je zajištěn tímto zařízením.
  • hnaný hřídel - Otáčení klikového hřídele se přenáší na hnaný hřídel prostřednictvím hnacího hřídele.
  • výfuk - Výfukové plyny se vypouštějí přes něj.

Válce

  • klikový hřídel - Je poháněn písty. Jeho rotace se přenáší přes hnací hřídel na hnaný hřídel resp. přes rozvodový řemen na vačkový hřídel, který řídí ventily.
  • vačkový hřídel - Jeho otáčení zajišťuje rytmickou činnost ventilů. Rotaci ovládá klikový hřídel přes rozvodový řemen.
  • píst - Jeho rytmický vertikální pohyb se přeměňuje na otáčivý pohyb klikového hřídele.
  • ventily - Koordinují přísun směsi benzínu a vzduchu a vypouštění výfukových plynů. Jejich činnost zajišťuje klikový hřídel prostřednictvím rozvodového řemenu.

Animace

  • převodovka - Nastavuje převodový poměr mezi motorem a hnacím hřídelem. Pomocí tohoto zařízení lze měnit počet otáček kola během jedné otáčky klikového hřídele. V nízkém převodovém stupni je auto silnější, ale pomalejší. Ve vysokém převodovém stupni je vůz rychlejší, spotřebuje méně paliva, ale zrychluje se pomaleji.
  • hnací hřídel - Rotační pohyb klikového hřídele motoru se přenáší na kola pomocí tohoto hřídele.
  • klikový hřídel - Je poháněn písty. Jeho rotace se přenáší přes hnací hřídel na hnaný hřídel resp. přes rozvodový řemen na vačkový hřídel, který řídí ventily.
  • vačkový hřídel - Jeho otáčení zajišťuje rytmickou činnost ventilů. Rotaci ovládá klikový hřídel přes rozvodový řemen.
  • píst - Jeho rytmický vertikální pohyb se přeměňuje na otáčivý pohyb klikového hřídele.
  • sací ventil - Jeho otevírání a zavírání je koordinovano pohybem pístu. Otevře se v 1. taktu, když se píst pohybuje směrem dolů, tlak uvnitř válce klesne a směs benzínu a vzduchu proudí do válce.
  • výfukový ventil - Jeho otevírání a zavírání je koordinovano pohybem pístu. Otevře se v 4. taktu, když píst pohybující se směrem nahoru vypouští výfukové plyny.
  • píst - Jeho rytmický vertikální pohyb zajišťuje otáčení klikového hřídele. Pohyb směrem dolů je způsoben vznícením paliva. Pak setrvačnost otočeného klikového hřídele způsobuje pohyb směrem nahoru, dolů a pak znovu nahoru. Poté následuje další zapalování.
  • válec - Uvnitř této části dochází k vznícení paliva a pohybu pístu.
  • klikový hřídel - Vertikální pohyb pístu způsobuje otáčení klikového hřídele.

Vyprávění

Víme, že vozidla jsou poháněna motory. Rotační pohyb klikového hřídele motoru se přenáší na kola pomocí hnacího hřídele.
Převodovkou lze měnit počet otáček kola během jedné otáčky klikového hřídele. V nízkém převodovém stupni je auto silnější, ale pomalejší. Ve vysokém převodovém stupni je vůz rychlejší, spotřebuje méně paliva, zrychluje však pomaleji.

Nejběžnějším typem motoru používaného v automobilech je čtyřtaktní zážehovýmotor.

Jak funguje? Vertikální pohyb pístů se přeměňuje na otáčivý pohyb klikového hřídele. Klikový hřídel pohání hnací hřídel a prostřednictvím rozvodového řemenu vačkový hřídel.
Vačkový hřídel ovládá ventily. Jejich rytmické otevírání a zavírání zajišťuje koordinovaný přísun paliva a vypouštění výfukových plynů.

První takt je sání. Píst se pohybuje směrem dolů, čímž tlak ve válci klesá. Sací ventil se otevře, z karburátoru proudí do válce směs benzínu a vzduchu.

Druhý takt je komprese: sací a výfukový ventil je uzavřen. Díky setrvačnosti klikového hřídele a protizávaží se píst pohybuje směrem nahoru, stlačuje směs benzínu a vzduchu, čímž se její teplota zvyšuje.

Třetí takt je expanze: zapalovací svíčka zapálí stlačenou a horkou směs benzínu a vzduchu. Exploze tlačí píst dolů.

Čtvrtý takt je výfuk: píst se pohybuje směrem nahoru, výfukový ventil se otevře a vypustí výfukové plyny.

Můžeme pozorovat, že přímočarý pohyb pístu se přeměňuje na rotační pohyb klikového hřídele. Energii potřebnou pro pohyb pístu zajišťuje spalování benzínu.
Důležitou vlastnost benzínu vyjadřuje jeho oktanové číslo. Čím má benzín vyšší oktanové číslo, tím vyšší je jeho odolnost proti samozapálení při kompresi ve válci, díky čemuždosahuje motor vyšší účinnosti.

Související doplňky

Dvoutaktní motor

Dvoutaktní motor je pístový spalovací motor pracující s dvoudobým pracovním oběhem.

Hvězdicový motor

Hvězdicový motor se používá především v případě letadel a vrtulníků.

Stirlingův motor - tepelný stroj

Stirlingův motor je také známý jako vnější spalovací motor. Na rozdíl od spalovacích motorů (například Otto-motor), zde probíhá spalování mimo válce.

Vznětový motor

Německý inženýr Rudolf Diesel patentoval vznětový motor v roce 1893.

Wankel motor

Wankelův motor je spalovací motor s vnitřním spalováním s rotujícím pístem.

Heronova koule - aeolipyla

Heron z Alexandrie byl vynálezce prvního parního stroje i když ho sám považoval za hračku.

pVT-diagram ideálních plynů

Vztahy mezi tlakem, objemem a teplotou ideálních plynů je popsán zákonem plynů.

Automobily šetrné k životnímu prostředí

Kombinací benzínového a elektrického pohonu lze snížit emise.

Elektromotor

Je vzájemné silové působení elektromagnetických polí vytvářených elektrickými vodiči, kterými protéká elektrický proud.

Ford Model T

Oblíbený model amerického výrobce automobilů byl první sériově vyráběný automobil na světě.

Formule 1 (závodní auto)

Formule 1 je nejvyšší kategorií a nejoblíbenějším druhem automobilových závodů.

Jak funguje diferenciál?

Diferenciál rozděluje hnací sílu mezi hnanými koly auta a umožňuje, aby se v zatáčce otáčely různou rychlostí.

Jak funguje převodovka?

V převodovce se mění točivý moment motoru snižováním nebo zvyšováním otáček.

Konstrukce osobního automobilu

Tato animace prezentuje provoz osobního automobilu jako i jeho externí a interní konstrukci.

Kyslík (O₂) (první stupeň)

Je bezbarvý plyn bez zápachu, důležitá součást atmosféry, nezbytná k udržení zemského života.

Motocykl

Tato animace prezentuje konstrukci a fungování motocyklů.

Parní stroj Jamese Watte (18. století)

Skotský inženýr James Watt závedl taková vylepšení parního stroje, které umožnilo jeho průmyslové využití.

Patent-Motorwagen (Karl Benz, 1886)

Dopravní prostředek německého inženýra můžeme považovat za první auto poháněné spalovacím motorem.

První maďarský automobil (1904)

Maďarský inženýr János Csonka sestavil svůj první automobil pro maďarské poštovní služby.

Ropná plošina

Dlouhá trubka uprostřed věže proniká do oceánu, dokud nedosáhne vrstvu, která obsahuje olej.

Ropná rafinerie

Mezi produkty zpracované rafineriemi patří nafta, benzín, maziva.

Typy ozubených kol

Během rotačního pohybu přenášejí kola moment síly.

Elektromobil

Tesla Model S je první elektromobil, který je vhodný i pro každodenní použití.

Provoz ropných vrtů

Strojní zařízení, které čerpá ropu na povrch

Autobus

Autobusy hrají důležitou roli ve veřejné dopravě.

Added to your cart.