Žárový motor: O jaký typ motoru se jedná a jaké jsou jeho výhody a nevýhody?
Žárový motor nebo také motor se žárovou hlavou či žárovou vložkou je typ pístového spalovacího motoru, který se již dnes nepoužívá. Kromě již zmíněných označení nese tento motor i jiná pojmenování, která se však používala zejména ve starší literatuře.
Setkat se tedy můžeš is označeními jako střednětlaký motor, nízkotlaký Hasselmannův motor, semidieselový motor či polodiesel.
Obsah
Historie žárového motoru ve zkratce
Úplně první prototyp žárového motoru sestrojil v roce 1886 Herbert Akroyd Stuart. Masová výroba žárových motorů však začala až o 5 let později, přesněji v roce 1891, přičemž tyto motory vyráběla firma Richard Hornsby and Sons v Anglii.
Začátkem 20. století se však postupně dostávaly do popředí vznětové motory, které svými parametry výrazně převyšovaly žárové motory. To vedlo koneckonců k ukončení výroby těchto motorů. Poslední větší výrobce žárových motorů ukončil svoji produkci v 50. letech.
Žárový motor a jeho konstrukce
Žárový motor je nejčastěji zkonstruován jako jednoválcový, ale může být sestrojen i jako víceválcový motor. Tento typ motoru také může pracovat jako čtyřtaktní nebo dvoutaktní motor.
Jednoválcový motor: Jeho výhody, nevýhody a nasazení
Konstrukce žárového motoru je velmi podobná konstrukci vznětového motoru s nepřímým vstřikováním paliva. Motor má kompresní poměr v rozsahu od 9:1 až po 12:1, který je menší než u vznětových motorů a také není dostatečně velký na to, aby sám dokázal spustit motor ze studeného stavu.
Kompresní poměr: Věděl jsi, co udává a jaký vliv má na motor?
Právě z tohoto důvodu obsahuje žárovou komůrku, do které ústí vstřikovač paliva. Žárová komůrka je propojena s hlavním prostorem válce pomocí kanálu a je umístěna tak, aby ji bylo možné ohřívat vnějším zdrojem tepla.
Před spuštěním motoru je třeba žárovou komůrku nejprve zahřát a teprve poté lze motor nastartovat. Po spuštění motoru je však možné tepelný zdroj odstranit, neboť chod motoru je udržován spalováním směsi při dostatečně vysoké teplotě potřebné ke vznícení paliva.
Žárový motor však může být sestrojen ve dvou provedeních, a to následovně jako:
- Nízkotlaký Hasselmannův motor
- Středotlaký žárový motor (semidiesel/polodiesel)
1. Nízkotlaký Hasselmannův motor
Hasselmannové žárové motory jsou vybaveny žárovou vložkou, která je trvalým zdrojem tepla, nejen během toho, jak je motor studený, ale i během toho, jak je zahřátý na svou provozní teplotu. Zahřívání žárové vložky způsobuje zapalování paliva, které je na ni vstřikováno.
2. Středotlaký žárový motor (semidiesel/polodiesel)
Semidieselové žárové motory jsou vybaveny žárovou hlavou, která je zdrojem tepla, jen po dobu, kdy motor běží na studeno. Po dosažení provozní teploty motoru se palivo zapaluje pouze pomocí komprese, při které působí na směs vysoký tlak a teplota, což způsobí její vznícení.
Žárový motor vs. vznětový motor
- Ve srovnání se vznětovým motorem, má žárový motor menší kompresní poměr, z čehož vyplývá i jeho menší tepelná účinnost a tedy to, jak efektivně přeměňuje motor tepelnou energii na mechanickou práci.
- Žárový motor používá k zapálení směsi teplo vytvořené kompresí vzduchu ve válci a zároveň i teplo akumulované v žárové komůrce z předešlého cyklu. Vznětový motor si vystačí jen s teplem získaným z komprese.
- U žárového motoru probíhá vstřikování paliva již během sacího zdvihu au vznětového motoru zase těsně před koncem kompresního zdvihu. Z toho však vyplývají u vznětového motoru vyšší požadavky na vstřikovací zařízení. Naopak vstřikovací zařízení žárového motoru vyžaduje mnohem nižší nároky, protože se palivo vstřikuje do prostředí s nižším tlakem a teplotou. Vstřikovací zařízení žárového motoru je tedy jednodušší, levnější a také spolehlivější.
Výhody žárového motoru
- jednoduchá a levná konstrukce z důvodu nízkého zatížení (nízké tlaky při kompresi)
- možnost spalovat těžká paliva, která nelze použít u jiných spalovacích motorů
Nevýhody žárového motoru
- vysoká spotřeba paliva
- nízká tepelná účinnost motoru
- nižší výkon ve srovnání se vznětovým motorem