Spalovací motor je tepelný stroj, který spálením paliva vytváří tepelnou energii. Tuto energii následně přeměňuje na mechanickou práci nebo reakční účinek. Pod pojmem spalovací motor se obvykle rozumí pístový spalovací motor, což je však nesprávné, protože spalovací motor nemusí být vždy jen pístový.

V tomto článku si posvítíme na spalovací motor v širším smyslu, přičemž se podíváme na jeho výhody, nevýhody a samozřejmě také na jeho rozdělení a princip práce.

Jak funguje spalovací motor?

Spalovací motor spaluje palivo, které díky chemické reakci přeměňuje na teplo. Toto teplo následně zahřívá pracovní plyn, který zvyšuje svůj tlak nebo objem, což umožní provést mechanickou práci motoru nebo reakční účinek.

Související článek - 

Písty motoru: Co všechno musí vydržet a jaká je jejich funkce?

Mechanická práce motoru se provádí působením tlaku na pohyblivou část motoru (například na písty). U raketového či proudového motoru se však mechanická práce motoru k pohybu nevyužívá a místo ní se využívá reaktivní účinek látky vystupující z motoru, která zajišťuje jeho pohyb v opačném směru.

Spalovací motor může fungovat následovně:

• S palivy, která jsou pevná, kapalná nebo plynná

• V prostředí, ve kterém pracuje je nejčastěji vzdušný kyslík nebo látka uvolňující kyslík v průběhu hoření

• Spalování může probíhat uvnitř (vnitřní spalování) nebo i mimo motor (vnější spalování)

• Pohyblivá část motoru, na kterou tlačí pracovní plyn se může pohybovat různým směrem

• Pracovní plyn může být samostatný, ale může obsahovat i spaliny

• Pracovní plyn se průběžně vyměňuje, ale může být i neustále uzavřen v motoru

Jelikož existuje několik typů spalovacích motorů v odlišných konstrukčních provedeních, které pracují podle odlišných kritérií, je třeba je rozdělit do několika bodů, které jsou na sobě nezávislé.

Toto rozdělení je ovšem jen stručné, protože každý typ spalovacího motoru se rozděluje ještě do dalších podskupin.

Rozdělení spalovacích motorů

Podle místa, kde ke spalování dochází:

• Motory s vnitřním spalováním (například zážehový, vznětový, Wankelův motor a spalovací turbína)

• Motory s vnějším spalováním, u kterých je však třeba rozlišit, zda se energie do pracovního prostoru dostává přívodem pracovních plynů (například plynová turbína ) nebo prostupem tepla prostřednictvím ohřívače pracovní látky (například Stirlingův motor)

Podle pracovního cyklu:

• Motory s kontinuálním pracovním cyklem (například spalovací turbína)

• Motory s přerušovaným pracovním cyklem (dvoutaktní a čtyřtaktní motor)

Podle pracovního principu:

• Pístové spalovací motory, přesnější motory s přímočarým vratným pohybem pístu (většina pístových spalovacích motorů) a motory s krouživým pohybem pístu (Wankelův motor)

• Lopatkové motory (turbíny)

• Reaktivní motory (raketový motor , nebo také proudový motor)

Podle způsobu vyvolání spalování:

• Zážihové motory (spalování se vyvolá pomocí jiskry ze zapalovací svíčky)

• Vznětové motory (spalování se vyvolá vysokou teplotou a stisknutím pracovní směsi)

• Žárové motory (obsahuje žárovou komůrku umístěnou tak, aby mohla být ohřívána vnějším zdrojem tepla)

• Motory s kombinovaným zapalováním

Další rozdělení spalovacích motorů

Podle druhu spalovaného paliva na:

• Plynová (spalující plynná paliva, například CNG a tedy zemní plyn)- kapalná (spalující benzin, naftu či jiné látky)

• Pevné (práškové uhlí)

• Různopalivové (mohou přejít na spalování několika typů paliva)

• Dvoupalivové (spalují více druhů paliva současně)

Jako palivo pro spalovací motor se nejčastěji používá:

• benzin

• nafta

• stlačený zemní plyn (CNG)

• zkapalněný ropný plyn (LPG)

• alkoholy (methanol, ethanol)

• kapalný vodík

• kerosin

• a další

Kromě paliva je však nezbytnou složkou směsi pro většinu spalovacích motorů vzduch, neboť obsahuje kyslík nezbytný ke spalování.

Podle místa přípravy směsi:

• Tvorba směsi probíhá mimo pracovní prostor (karburátor, SPI, MPI)

• Tvorba směsi probíhá v pracovním prostoru (přímé vstřikování paliva, například Common-rail)

Podle způsobu přípravy směsi:

• Motory s karburátorovým způsobem přípravy směsi

• Motory se vstřikováním paliva

Podle způsobu dopravy vzduchu:

• Motory s atmosférickým plněním válců (nasávání zajišťuje podtlak vyvolaný pohybem pístu ve válci)

• Přeplňované motory (válec je naplňován pod větším tlakem než má okolní atmosféra)

Každý typ spalovacího motoru však má své výhody a nevýhody, pojďme se na ně podívat.

Výhody spalovacích motorů

• Pístové spalovací motory dosahují vysoké účinnosti přeměny energie (rychlé uvedení do provozu)

• Je možné zkonstruovat je pro spalování různých paliv, ale iv různých velikostech a pro různé účely

Nevýhody spalovacích motorů

• Nepříznivý vliv na životní prostředí a zdraví lidí a jiných organismů

• Pro svůj start vyžadují cizí zdroj energie (s výjimkou raketových motorů)

• Pístové spalovací motory mají nevýhodný průběh výkonových charakteristik

• Omezená životnost