komôrkový motor

Text hesla

komôrkový motor — piestový spaľovací (vznetový alebo zážihový) motor, v ktorom je spaľovací priestor rozdelený na hlavný spaľovací priestor (nad piestom) a komôrku (spravidla v hlave valca), pričom obidva priestory sú spojené kanálikom.

Zavedenie komôrky do konštrukcie vznetových motorov v začiatkoch ich vývoja súviselo s problémom nedokonalého spaľovania paliva počas expanzného zdvihu motora zapríčineného jeho nedokonalým rozprášením. Komôrkové motory môžu mať tlakovú, vírivú alebo vzduchovú komôrku. Tlaková komôrka (skonštruoval ju 1909 nem. inžinier Prosper L’Orange, *1876, †1939) má valcový alebo kužeľový tvar a tvorí 20 – 40 % celkového objemu spaľovacieho priestoru. Po vstreknutí paliva do komôrky sa vytvorí bohatá zmes paliva so vzduchom, ktorá sa ľahko zapáli, následkom čoho sa v komôrke zvýši tlak a horiaca bohatá zmes začne prúdiť úzkym kanálikom do hlavného spaľovacieho priestoru nad piestom, kde po premiešaní so vzduchom dokonale zhorí. Vírivá komôrka (skonštruoval ju 1931 brit. inžinier H. Ricardo) má guľový alebo oválny tvar a tvorí 60 – 75 % celkového objemu spaľovacieho priestoru, pričom spojovací kanál väčšieho prierezu sa k nej pripája tangenciálne. Pri kompresnom zdvihu sa vzduch v komôrke silno rozvíri, čím sa vstrekované palivo premieša so vzduchom komôrky, čo zlepšuje podmienky na zapálenie bohatej zmesi. Vzduchová komôrka (skonštruoval ju 1931 nem. inžinier Franz Xaver Lang, *1873, †1956) tvorí 20 – 40 % z celkového objemu spaľovacieho priestoru. Palivo sa vstrekuje do hlavného spaľovacieho priestoru, ktorý je kanálikom spojený s komôrkou. Vstrekovací lúč je nasmerovaný tak, aby sa časť paliva dostávala do vzduchovej komôrky. Počas horenia dochádza striedavo medzi hlavným spaľovacím priestorom a komôrkou (striedavým prúdením zmesi vzduchu a horiaceho paliva) k vyrovnávaniu tlaku, čím sa palivo dobre premieša so vzduchom a dokonale zhorí. Nevýhodou je pomalšie horenie ako pri tlakovej a vírivej komôrke, čo nedovoľuje zvýšiť otáčky motora do takej miery ako pri tlakovej, a najmä pri vírivej komôrke, preto sa vzduchová komôrka používala pomerne krátko.

Komôrkové motory majú tichý chod, nevyžadujú veľký vstrekovací tlak a nie sú citlivé na kvalitu paliva. Ich výhodou je možnosť dosiahnuť vysoké otáčky, čo bolo výhodné najmä pri motoroch automobilov a traktorov. Nevýhodou sú väčšie tepelné straty cez veľký povrch spaľovacieho priestoru, preto musia mať vyšší stupeň kompresie (19 – 24) ako vznetové motory s priamym vstrekovaním. Tepelné straty a prúdenie paliva cez kanálik zapríčiňujú vyššiu spotrebu paliva. Na spustenie komôrkových motorov je potrebné vzduch v komôrke predhriať pomocou žeraviacej sviečky. Vzhľadom na vysoké tepelné zaťaženie najmä kanála komôrky je použitie deleného spaľovacieho priestoru obmedzené na menšie motory s priemerom valca do 200 mm. V súčasnosti sa komôrkové vznetové motory používajú len ako viacpalivové motory (pre svoju nenáročnosť na palivo) a aj v najmenších jednotkách do osobných vozidiel boli nahradené hospodárnejšími motormi s priamym vstrekovaním.

V úsilí zlepšiť hospodárnosť zážihových motorov a spaľovať chudobné palivové zmesi, ktoré sa ťažko zapaľujú a horia veľmi pomaly, boli vyvinuté komôrkové zážihové motory (napr. Honda CVCC 1972), pri ktorých sa hlavný spaľovací priestor nad piestom plnil chudobnou zmesou prostredníctvom karburátora alebo vstrekovaním do nasávacieho potrubia, kým v komôrke sa vstreknutím paliva vytvárala bohatá ľahko zápalná zmes, ktorá sa zapaľovala zapaľovacou sviečkou zaskrutkovanou v komôrke. Plameň horiacej bohatej zmesi vystupujúci cez kanálik zohrial a zapálil chudobnú zmes, ktorá sa takto dobre premiešala a rýchlo prehorela (výšľahové zapaľovanie). Pre podobné nevýhody ako pri vznetových komôrkových motoroch boli komôrkové zážihové motory nahradené motormi s vrstvením zmesi s priamym vstrekovaním do valca. Do skupiny komôrkových motorov patrí aj motor so žiarovou hlavou. Ďalšou možnosťou riešenia problému nedokonalého rozprašovania paliva bolo strhávanie paliva do spaľovacieho priestoru pomocou stlačeného vzduchu (R. Diesel; → kompresorový motor).

Text hesla

komôrkový motor — piestový spaľovací (vznetový alebo zážihový) motor, v ktorom je spaľovací priestor rozdelený na hlavný spaľovací priestor (nad piestom) a komôrku (spravidla v hlave valca), pričom obidva priestory sú spojené kanálikom.

Zavedenie komôrky do konštrukcie vznetových motorov v začiatkoch ich vývoja súviselo s problémom nedokonalého spaľovania paliva počas expanzného zdvihu motora zapríčineného jeho nedokonalým rozprášením. Komôrkové motory môžu mať tlakovú, vírivú alebo vzduchovú komôrku. Tlaková komôrka (skonštruoval ju 1909 nem. inžinier Prosper L’Orange, *1876, †1939) má valcový alebo kužeľový tvar a tvorí 20 – 40 % celkového objemu spaľovacieho priestoru. Po vstreknutí paliva do komôrky sa vytvorí bohatá zmes paliva so vzduchom, ktorá sa ľahko zapáli, následkom čoho sa v komôrke zvýši tlak a horiaca bohatá zmes začne prúdiť úzkym kanálikom do hlavného spaľovacieho priestoru nad piestom, kde po premiešaní so vzduchom dokonale zhorí. Vírivá komôrka (skonštruoval ju 1931 brit. inžinier H. Ricardo) má guľový alebo oválny tvar a tvorí 60 – 75 % celkového objemu spaľovacieho priestoru, pričom spojovací kanál väčšieho prierezu sa k nej pripája tangenciálne. Pri kompresnom zdvihu sa vzduch v komôrke silno rozvíri, čím sa vstrekované palivo premieša so vzduchom komôrky, čo zlepšuje podmienky na zapálenie bohatej zmesi. Vzduchová komôrka (skonštruoval ju 1931 nem. inžinier Franz Xaver Lang, *1873, †1956) tvorí 20 – 40 % z celkového objemu spaľovacieho priestoru. Palivo sa vstrekuje do hlavného spaľovacieho priestoru, ktorý je kanálikom spojený s komôrkou. Vstrekovací lúč je nasmerovaný tak, aby sa časť paliva dostávala do vzduchovej komôrky. Počas horenia dochádza striedavo medzi hlavným spaľovacím priestorom a komôrkou (striedavým prúdením zmesi vzduchu a horiaceho paliva) k vyrovnávaniu tlaku, čím sa palivo dobre premieša so vzduchom a dokonale zhorí. Nevýhodou je pomalšie horenie ako pri tlakovej a vírivej komôrke, čo nedovoľuje zvýšiť otáčky motora do takej miery ako pri tlakovej, a najmä pri vírivej komôrke, preto sa vzduchová komôrka používala pomerne krátko.

Komôrkové motory majú tichý chod, nevyžadujú veľký vstrekovací tlak a nie sú citlivé na kvalitu paliva. Ich výhodou je možnosť dosiahnuť vysoké otáčky, čo bolo výhodné najmä pri motoroch automobilov a traktorov. Nevýhodou sú väčšie tepelné straty cez veľký povrch spaľovacieho priestoru, preto musia mať vyšší stupeň kompresie (19 – 24) ako vznetové motory s priamym vstrekovaním. Tepelné straty a prúdenie paliva cez kanálik zapríčiňujú vyššiu spotrebu paliva. Na spustenie komôrkových motorov je potrebné vzduch v komôrke predhriať pomocou žeraviacej sviečky. Vzhľadom na vysoké tepelné zaťaženie najmä kanála komôrky je použitie deleného spaľovacieho priestoru obmedzené na menšie motory s priemerom valca do 200 mm. V súčasnosti sa komôrkové vznetové motory používajú len ako viacpalivové motory (pre svoju nenáročnosť na palivo) a aj v najmenších jednotkách do osobných vozidiel boli nahradené hospodárnejšími motormi s priamym vstrekovaním.

V úsilí zlepšiť hospodárnosť zážihových motorov a spaľovať chudobné palivové zmesi, ktoré sa ťažko zapaľujú a horia veľmi pomaly, boli vyvinuté komôrkové zážihové motory (napr. Honda CVCC 1972), pri ktorých sa hlavný spaľovací priestor nad piestom plnil chudobnou zmesou prostredníctvom karburátora alebo vstrekovaním do nasávacieho potrubia, kým v komôrke sa vstreknutím paliva vytvárala bohatá ľahko zápalná zmes, ktorá sa zapaľovala zapaľovacou sviečkou zaskrutkovanou v komôrke. Plameň horiacej bohatej zmesi vystupujúci cez kanálik zohrial a zapálil chudobnú zmes, ktorá sa takto dobre premiešala a rýchlo prehorela (výšľahové zapaľovanie). Pre podobné nevýhody ako pri vznetových komôrkových motoroch boli komôrkové zážihové motory nahradené motormi s vrstvením zmesi s priamym vstrekovaním do valca. Do skupiny komôrkových motorov patrí aj motor so žiarovou hlavou. Ďalšou možnosťou riešenia problému nedokonalého rozprašovania paliva bolo strhávanie paliva do spaľovacieho priestoru pomocou stlačeného vzduchu (R. Diesel; → kompresorový motor).

Zverejnené 28. augusta 2020.

citácia

Komôrkový motor [online]. Encyclopaedia Beliana, ISBN 978-80-89524-30-3. [cit. 2020-09-27]. Dostupné na internete: https://beliana.sav.sk/heslo/komorkovy-motor