Ottův slovník naučný/Petrolejové motory
| Ottův slovník naučný | ||
| Petrolejové lampy | Petrolejové motory | Petrolia |
| Údaje o textu | |
|---|---|
| Titulek: | Petrolejové motory |
| Autor: | Josef Pokorný |
| Zdroj: | Ottův slovník naučný. Devatenáctý díl. Praha : J. Otto, 1902. S. 636–642. Dostupné online. |
| Licence: |  PD old 70 |
 Heslo ve Wikipedii: Vznětový motor |
|
Petrolejové motory býval dříve souborný název pro veškeré motory pracující pomocí destillátů surového petroleje, při nichž tedy hnacím prostředím byl hlavně benzin hustoty 0,7 a petrolej hustoty 0,8 až 0,825, dále pak i aether petrolejový, ligroin, gazolin, kerosén atd. Dnes omezuje se název ten na motory hnané petrolejem osvětlovacím, ostatní motory zovou se dle prostředí benzinové, gazolinové atd. Od motorů benzinových liší se sice konstrukce p-ových m-rů v podrobnostech, ale hlavní děj je při všech těchto strojích týž. P. m. jsou stroje nejmodernější, přes to však existuje již mnoho dobrých konstrukcí. Jako motory plynové, pracují také tyto motory většinou jako čtyřtaktní. Při chodu pístu do předu nassává se směs vzduchu a par neb jemně rozprášeného prostředí, při následujícím chodu do zadu tato směs se stlačí, při třetím zdvihu vybuchne a žene píst do předu a při čtvrtém konečně píst vyhání zplodiny spálení z pracovního válce tím, že zase jde do zadu. V době nejnovější nahrazuje se čtyřtakt také dvojtaktem, ba sestrojují se p. m. pracující dvojčinně na způsob parních strojů. Válce p-vých m-rů a benzinových chladí se vodou tak jako válce motorů plynových, aby se odvádělo přebytečné teplo způsobované výbuchy.
První stopy p-vých m-rů vyskytují se již v době vynalezení motorů plynových, hnacím prostředím byl však benzin. Již v patentní listině Williama Barnetta z r. 1838 vyslovuje se možnost hnáti plynové motory snadno vznětlivými tekutými uhlovodíky, petrolejovým aetherem, gazolinem, benzinem atd. První t. zv. Petrolejové motory postavil však teprve r. 1873 Julius Hock ve Vídni. Motor Hockův pracoval úplně dle principu plynového motoru Lenoirova. Ze vzduchu a jemně rozprášeného benzinu utvořila se výbušná směs, která uváděla píst do pohybu. Válec byl z předu otevřen a ojnice spojovala přímo čep klikový s čepem křížovým, umístěným v dutém pístu. Motor Hockův pracoval s kompressí, většího rozšíření však nenabyl. R. 1876 objevil se v Americe p-vý motor Braytonův, při němž způsob práce plynů v pracovním válci nemnoho se lišil od práce páry v parním stroji. Spalné látky a potřebný vzduch vtlačovaly se odděleně do pracovního válce, spalování řídilo se mechanicky a dálo se jen po čásť zdvihu, načež plyny se rozpínaly. Palivem byly snadno vznětlivé uhlovodíky, gazolin a benzin.
První motor benzinový pracující na základě principu nynějších kompressních motorů plynových byl motor Wittig-Hessův. Byl stojatý, jednočinný a měl dva válce, ale pracoval v dvojtaktu. Z válců byl jeden pumpovním, druhý pracovním. Jejich písty spojeny byly s klikami na společném hřídeli a pohybovaly se současně v před a vzad. Píst pumpovní nassával při pohybu nahoru čerstvou zápalnou směs prostředí a vzduchu, píst pracovní při tom zároveň konal práci. Při pohybu zpět vyháněl pracovní píst až do tří pětin zdvihu zplodiny spalování a stlačoval na zbývající dvě pětiny uzavřením vypouštěcího ventilu zadrženou směs. Mezitím píst pumpovní stlačil nassátou směs vzduchu a prostředí, pod tlakem otevřel se v jistém okamžiku ventil zpáteční, směs vnikla do pracovního válce a stlačila se ještě poněkud na zbývající části zdvihu, následoval pak výbuch, nové ssání se současným pracovním výkonem atd. Pokusy bylo zjištěno, že je možno bez závady přidávati až 50% petroleje svítícího. Kanál a ventil vpouštěcí zahřívaly se za chladného počasí plamenem.
Teprve r. 1883 vyskytly se motory benzinové, jež se trvale udržely na trhu, stále však jevila se snaha nahraditi benzin aspoň z části petrolejem. Počáteční úspěchy nebyly valné, bylť nedostatek vhodných zapalovadel dosti značnou překážkou. Starého plamenového rozžehadla, při němž výbušná směs chytala přímo od plamene, umístěného v dutině šoupátkové neb ventilové, nemohlo se užiti ani při motorech benzinových ani petrolejových. Upotřebitelné p. m. počaly se stavěti teprve, když zavedeny byly petrolejové výhřevné lampy na vyhřívání prostorův odpařovacích a těles žárových, jež první zaváděli Funk a Daimler. Na zapálení výbušné směsi petrolejové je totiž třeba větších stykových ploch žárových než při benzinu snadno vznětlivém. Přes to však, že otázka stavby p-vých m-rů těmito vynálezy byla rozřešena, motory benzinové dosud docházejí větší obliby prostě z toho důvodu, že motorový benzin je daně prostý a lacinější než petrolej. Kromě toho p. m. uvnitř silně se znečišťují, ženou-li se petrolejem příliš laciným. Na koňskou sílu a hodinu spotřebuje se při plném zatížení motoru asi 0,6 l, tedy průměrně as 0,5 kg petroleje nebo 0,7 l neb 0,5 kg benzinu. Pro menší spotřebu hnací síly až do 10–15 koň. sil je dnes pohon p-vými m. a motory benzinovými lacinější než malými parními stroji. Neocenitelnou výhodou těchto motorů je také stálá pohotovost ke spuštění, jednoduchost obsluhy, bezpečnost, postaví-li se motor kdekoliv, třeba v poschodí, atd.
Benzin snadno se vypařuje a získání výbušné směsi nezpůsobuje tudíž nijakých obtíží. Pokud se týče konstrukce, neliší se motory benzinové nijak od motorů plynových. Zařízeni na získání výbušné směsi může býti dvojí. Buď jest upraveno jako u p-vých m-rů, ze zásoby benzinu oddělí se pro každé napojení potřebné množství, rozpráší se jemně vzduchem a vniká do pracovního válce, kde vybuchuje, anebo vzduch prostě se nassává skrze vrstvu benzinu, při čemž se nasycuje parami benzinovými. Tento způsob karburování vzduchu je obvyklejší, při onom dávky rozprašovaného benzinu nepřizpůsobují se tak snadno proměnlivé spotřebě síly. Karburátor je litinová, neprodyšná nádoba naplněná částečně benzinem, jenž se leje dovnitř pomocí nálevký při otevřeném kohoutě na vypouštění vzduchu. Vzduch vstupuje dovnitř rourou, opatřenou při vstupu trojnásobnou sítí drátěnou, nad víkem karburátoru kohoutem a na druhém konci talířovitým nástavkem z děrovaného plechu. Vzduch ssaje si z karburátoru stroj sám. V ssacím potrubí umístěna je nádoba s kamínky, ventil zpáteční a pojišťovací. Plášť karburátoru vyhřívá se dle potřeby vodou, dno po případě i plyny odcházejícími od stroje. Karburátor umisťuje se v komoře benzinové, ohnivzdorné, oddělené od místnosti, kde postaven je motor, silnější zdí. Také motor sám umisťuje se, zvlášť při živnostech potravních, v místnosti oddělené a zplodiny výbuchu vedou se až nad střechu, aby je vítr rozehnal. Přečerpává-li se benzin do karburátoru pumpičkami a šetří-li se při uspořádání komory benzinové zvláštních předpisů, jsou motory benzinové úplně bezpečné. Do karburátoru Daimlerova vstupuje vzduch již ohřátý a prostupuje zvlášť konstruovaným plovákem, v němž vrstva benzinová má stále tutéž výšku a vzduch vždy stejnoměrně se nasytí parami.
Petrolej není tak prchavý jako benzin a musí se proto před vstupem do motoru silně zahřáti, aby nastalo rychlejší odpařování. Než se vypaří, rozprašuje se jemně vzduchem a mlhovina takto povstalá prohání se odpařovačem. Prostor odpařovací je buď od prostoru činného oddělen ventilem vpouštěcím a vyhřívá se buď zvláštním plamenem nebo teplem od rozžehadla, anebo je prostor ten spojen s prostorem činným a zahřívá se trvale zvláštním plamenem nebo jen na počátku práce, při dalším postupu stačí teplo od výbuchů. Rozprašování petroleje před vstupem do odpařovače děje se rozmanitě zvláštními rozprašovači, jež pokud možná vrhati mají rozprášený petrolej na vyhřáté stěny odpařovače. Ve vyobr. č. 3102. znázorněn jest odpařovač zvonový s rozprašovačem a zapalovadlem p-vého m-ru firmy Escher a Wyss. Přítok petroleje řídí se samočinně nassáváním pístu. Petrolej rozprašuje se na kuželi a, proti jehož vrcholu vstupuje tenkou trubkou, mísí se se vzduchem, odpařuje se na stěnách kuželovitého odpařovače a vniká do činného prostoru zahnutou rourou. Odpařovač vyhřívá se plamenem, kterým se zároveň rozžhavuje žárová trubka rozžehadla z. Odpařovač p-vých m-rů Grobových tvoří žebrová roura tvaru U (vyobr. č. 3103.) vyhřívaná zvláštním plamenem. Petrolej vhání se pumpičkou do malé prohlubinky ve vložce a, rozprašuje se proudem vzduchu při ssání motoru, zanáší se do žebrové roury c, kde se vypařuje, a vniká do činného prostoru. Odpařovačem prochází jen čásť potřebného vzduchu, ostatní jde přímo kolem a a vytvořuje společně s parami petrolejovými výbušnou směs. Regulování směsi děje se větším nebo menším napětím péra u ventilu vzduchového, po případě škrticí klapkou nebo kohoutem na vzduchové rouře přiváděcí. Odpařovač p-vého m-ru Capitainova (vyobr. č. 3104.) je rovněž trvale spojen s prostorem činným, vyhříván zvláštním plamenem a působí tak jako odpařovač Grobův. Tím, že odpařovače motorů Capitainových a Grobových vyhřívají se až do temnočervena, jest umožněno, že slouží zároveň za rozžehadla.
Rozžehadla jsou u p-vých m-rů a také benzinových skoro vesměs žárová. Jen některé motory benzinové opatřeny jsou rozžehadly elektrickými nebo plamenovými. Zapalování pomocí rozžhavených těles zavádí se v novější době víc a více také umotorů plynových a je mnohem bezpečnější, než zastaralé zapalování pomocí plamenů. Žárová trubka zapalovací umisťuje se v takovém místě činného prostoru, v němž lze bezpečně předpokládati zápalnou směs v době kompresse. Mezitím co píst nassává novou směs, je vnitřek rozžehadla vyplněn zplodinami od předcházejícího výbuchu. Při kompressi vnikne do trubky i čerstvá směs výbušná, zatlačí zplodiny spálení do zadu a zapálí se, když stlačení dosáhlo jisté míry. Plamen pak z trubky vyrazí a zapálí směs nahromaděnou v prostoru činném. Dle délky žárové trubky a dle toho, jak jest umístěna, výbuch přenáší se dříve nebo později do činného prostoru.
Na vyhřívání žárových trubek a odpařovače užívá se lamp petrolejových a benzinových, jakých se užívá při spájení a při stavbách pozemních. Petrolej přivádí se do motoru buď zvláštní pumpičkou, nebo si jej nassává píst motoru sám. Přiváděné množství musí odpovídati vždy potřebnému složení výbušné směsi a musí se říditi také intensitou, s jakou píst ssaje. Této poslední podmínce pumpičky dobře nehovějí a proto zřídka běží přes celou periodu ssání, skoro vždy dopravuje se petrolej na určité místo v kanále pro přívod vzduchu a vstupující vzduch béře z něho tolik, kolik odpovídá plnění. Pumpičky petrolejové také snadno vypovídají službu následkem netěsnosti pístu neb ventilů a znečištění od petroleje. V novější době konstruktoři snaží se vyhnouti pokud možná pumpičkám a konstruují p. m. tak, aby měly pokud možná nejméně částí vyžadujících utěsnění.
Až na nepatrné výjimky běh p-vých m-rů reguluje se vesměs tím, že se vynechávají jednotlivá plnění. buď se přeruší přítok petroleje neb se zadrží ventil vypouštěcí a zavrou se ventily vpouštěcí směsový i petrolejový, neb konečně tím, že se zadrží ventil vypouštěcí i vpouštěcí a zavře se ventil petrolejový. Zamezení přítoku petroleje buď vypětím petrolejní pumpy nebo zavřením petrolejního ventilu užívá se velice často a dosáhne se zcela jednoduchými prostředky. Nevýhodou je při tom, že zůstává kompresse. Zadrží-li se ventil vypouštěcí, pak periody kompressní odpadají a není ztrát následkem netěsnosti a zvýšeného tření. Mechanismy rozvodové ovládají se buď regulátory kyvadlovými neb centrifugálními. Mazání pístu a částí pohyblivých děje se při p-vých m-rech tak jako u motorů plynových. Potřebného převodu na části rozvodové nabývá se ozubenými koly a pakami. Ozubená kola nahrazují se při moderních konstrukcích pokud možná jinými mechanismy, jež méně hřmotí a méně se opotřebují.
S odděleným odpařovacím prostorem zahřívaným teplem od rozžehadla pracuje na př. p-vý m-or Körtingův (vyobr. č. 3105. a 3106.). Oddělování množství petroleje, potřebného k jednotlivým náplním, způsobuje pracovní píst sám, aniž třeba rozvodových ventilů. Rozvod působí jen na ventil vypouštěcí. Rozžehadlem je žárová trubka a rychlost reguluje se tím, že se zastaví ventil vypouštěcí a zavře se ventil na vpouštění zápalné směsi. Do odpařovače vyhřívaného plamenem od rozžehadla vstupuje nahoře vzduch, dole petrolej, jenž se rozprašuje narážeje na stěny kužele ventilu petrolejního. Proudem vzduchu zanáší se výbušná směs do činného prostoru. Zadržení ventilu vypouštěcího a současné zavření ventilu vpouštěcího děje se tak, jako u benzinového motoru téže firmy, pakami O–M, L–B. Paková ramena B od obou ventilů nasazena jsou na společný hřídel. – Kdykoliv se překročí rychlost normální, kladka o účinkem závaží regulátoru odstrčí se stranou, západka M se nadzvedne a zachytí páku L. Následkem spojení z obrazců patrného otevře se ventil vypouštěcí na plno a zavře se ventil vpouštěcí, tím se páka B zvedne a k účinku přivede silnou pružinu. Jinak však pohyb ventilu vpouštěcího jest úplně volný a sleduje při normální rychlosti úplně pohyby pístu.
Ležaté p. m. továrny v Deutzu shodují se typem svým i v hlavních detailech úplně s plynovými motory Ottovými, odpařovač jest od prostoru činného oddělen ventilem vpouštěcím a vyhřívá se teplem od plamene při rozžehadle, jímž je rozžhavená trubka. Petrolej nassává si pracovní píst sám a regulování děje se tím, že ventil vypouštěcí periodicky se zadržuje, mezitím co ostatní ventily zůstávají zavřeny. Kromě ležatých staví jmenovaná továrna také stojaté p. m., při nichž kromě ventilu vypouštěcího veškeré součásti pracují samočinně. Pohyb přenáší se na ventil vypouštěcí od hřídele klikového excentrem. Motory ty nemají hřídelů rozvodových, ozubených kol, palcův a kladek, jež při starších konstrukcích podléhají značnému opotřebení.
P-vý m-or Grobův (vyobr. č. 3107. a 3108.) má odpařovač (vyobr. č. 3103.) trvale spojený s činným prostorem a vyhřívaný zvláštním plamenem. Napájení petrolejem děje se pumpičkou hnanou od hřídele klikového. Rychlost řídí se tím, že centrifugální regulátor vypíná pumpičku petrolejovou ze spojení s hnacím palcem na rozvodovém hřídeli. Překročí-li se normální rychlost, zvedne se objímka regulátoru a pomocí úhlové páky a tyčinky vyhne se narážka i stranou. Následkem toho nepřijde protinarážka na tyči h k nárazu a přítok ustane na tak dlouho, až následkem změněné rychlosti narážka i zaujme zase dřívější polohu. Tak jako motory plynové třeba i p. m. při každém spouštění uváděti do pohybu ručně. Aby se práce tato usnadnila, opatřují se některé motory (jak patrno z vyobr. č. 3108.) ruční klikou, jež po rozběhnutí stroje samočinně se vypne. Od kliky přenáší se pohyb na klikový hřídel pomocí řetězu a řetězových kol.
P-vý m-or Daimlerův (vyobr. č. 3109. a 3110.) shoduje se v konstrukci rovněž s motorem benzinovým téhož konstruktora. Vyhřáno-li náležitě za spouštění, není u těchto motorů již třeba zahřívati odpařovače. Petrolej přivádí se do motoru zvláštní pumpičkou. Rychlost reguluje se zadržením ventilu vypouštěcího při současném přerušení přítoku petroleje. Vyhřívání odpařovače A, jakož i rozžehadla způsobuje se lihovou lampou L, trvá však jen as 10 minut na počátku práce. V prostoru odpařovacím umístěna je soustava ploten O, v níž teplo povstalé výbuchy se nahromadí tou měrou, že všeliké zahřívání z venku je zbytečné. Pumpička dopravuje petrolej do komory ventilu H, kde malým množstvím vzduchu se rozprašuje a pak skrze odpařovače vniká do činného prostoru motoru. Zde teprve přistoupí k němu kanálem L skrze ventil vzduchový dostatečné množství vzduchu, tak že je možno, aby se směs zapálila po náležité kompressi ve stojatém, v obrazci vytečkovaném rozžehadle B. Tím, že při motorech Daimlerových odstraněna je lampa petrolejová, zjednodušila se značně obsluha a usnadnilo se také postavení p-vých m-rů.
Co do spotřeby petroleje motor Dieselův (vyobr. č. 3111.) zaujímá dnes prvé místo, totiž 213 g za hodinu na koně, hlavně následkem neobyčejně veliké kompresse (až 35 atm.). Motory Dieselovy ženou se kromě petrolejem také i svítiplynem nebo benzinem, jsou stojaté a mají rozvodový hřídel vodorovný, umístěný u hořeního víka válce motorového. Na hřídeli rozvodové: m jest objímka, jež nese pět kotoučů, jedním zvedá se admissní ventil vzduchový, druhým připouští se stlačený vzduch pumpou K z válce A při spouštění stroje, třetím pouští se výbušná směs do válce, čtvrtým a pátým vypouštějí se zplodiny výbuchu, a to čtvrtým při spouštění, pátým za normálního chodu. Petrolej přivádí se k ventilu vstřikovému pumpičkou a rozprašuje se vzduchem přicházejícím z válce A.
V nejnovější době sestrojeno bylo také několik nových vzorů motorů benzinových a petrolejových pro pohon samohybných vozů silničných. První pojezdný stroj toho druhu byla dvojkolka Daimlerova z r. 1885. Motor byl vertikální benzinový, umístěný pod sedadlem. R. 1886 sestrojen byl první motorový vůz s motorem upraveným pod zadním sedadlem. S úspěchem užito bylo také motorů benzinových a petrolejových ke hnaní lodí a vagonů železničních. Stavba lokomobil benzinových a petrolejových tvořiti bude, tak jako stavba lokomobil parních, brzo zvláštní odvětví průmyslové. JPok.