Dvojtaktné motory, známe svojou jednoduchosťou a vysokým výkonom v pomere k rozmerom, využívajú špecifický typ spaľovacieho motora, ktorý si vyžaduje pridávanie oleja do paliva. Tento článok sa zameriava na princíp fungovania olejového piestového čerpadla v kontexte dvojtaktných motorov, ako aj na súvisiace technológie a aplikácie.
Úvod do dvojtaktných motorov
Dvojtaktné motory, ktoré sa prvýkrát objavili už v roku 1881 a v podobe blízkej dnešným verziám v roku 1908, prešli dlhým vývojom. Hoci názov môže byť zavádzajúci, v dvojtaktnom motore prebiehajú všetky štyri takty klasického spaľovacieho cyklu ako v štvortaktnom motore, avšak niekoľko z nich prebieha súčasne. Klasický dvojtaktný motor nemá ventily známe zo štvortaktov, ale dva otvory vo valci. Jeden slúži na prísun paliva, druhý na výfuk spálenej zmesi. Vďaka absencii ventilov nepotrebuje dvojtakt ani ventilový rozvod, čo zmenšuje jeho rozmery.
Princíp fungovania klasického dvojtaktného motora
Piest zohráva kľúčovú úlohu pri zabezpečovaní tlaku, dodávke paliva a jeho presune do spaľovacieho priestoru. Spodná časť piestu tlačí pri pohybe dole palivo pomocou kanála hore do spaľovacieho priestoru a podtlakom pri pohybe hore nasaje cez jednosmerný ventil ďalšie palivo pod piest. Pohyblivé časti, ako ojničné a kľukové ložisko, sú zaplavené palivom, čo si vyžaduje mazanie olejom pridávaným do paliva. Tento olej má negatívny vplyv na emisie, ale nové technológie umožňujú mazanie olejom bez nutnosti pridávať ho do paliva.
Takty dvojtaktného motora
Počas kompresie sa palivová zmes stláča a sviečka vytvára iskru, ktorá zmes zapáli. Piest klesá dole počas expanzie horiacej zmesi. Následne sa odhalí otvor na vyfúknutie zhorených plynov a otvor pre prísun paliva. Piest tlačí pohybom dole na dávku paliva, ktorá sa presúva do spaľovacieho priestoru a vytláča spálenú zmes z valca. Palivo sa tak páli každých 360 stupňov otočenia kľukového hriadeľa, a nie každých 720 stupňov ako v štvortaktnom motore.
Naftový dvojtakt
Princíp fungovania naftových dvojtaktov je podobný ako u zážihových, avšak zmes sa vytvára až vo valci. Palivo je vstrekované až tesne pred koncom kompresie. Mnohé naftové motory využívajú na vstrekovanie paliva klasický ventil. Vďaka tomuto systému už piest nemusí byť použitý ako palivové čerpadlo a motor môže využívať uzavretý olejový systém bez potreby liať olej do paliva.
Prečítajte si tiež: BMW E36 316i: Výmena vodného čerpadla
Výhody a nevýhody dvojtaktov
Dvojtaktné motory sú menšie a ľahšie ako štvortaktné motory pri podobných rozmeroch. Chladenie valca je často riešené vzduchom, čo eliminuje potrebu chladiča a vodného čerpadla. Dvojtakt dosahuje maximálny výkon v nižších otáčkach a v niektorých prípadoch ide ľahšie do otáčok. Nevadí mu, ak beží v ľubovoľnej polohe. Kvôli otvorom namiesto ventilov dochádza k vyššiemu opotrebeniu piestnych krúžkov a k čiastočnému miešaniu spálenej zmesi s nespálenou.
Návrat dvojtaktov
Dvojtaktné motory sú stále využívané v širokom spektre zariadení a vozidiel. Vďaka novým technológiám vstrekovania, preplňovania a elektronického ovládania sa dvojtaktné motory opäť dostávajú do popredia, hlavne tie naftové. Pálenie oleja je minulosťou a sofistikovaný spôsob plnenia umožňuje vytvoriť malý a efektívny motor s teoreticky nižšou spotrebou.
Olejové piestové vzduchové kompresory
Dvojpiestový olejový vzduchový kompresor s tlakovou nádobou s objemom 50l je určený na použitie všade tam, kde je potrebný stlačený vzduch, napr. na nanášanie farieb striekacou pištoľou, čistenie stlačeným vzduchom ofukovacou pištoľou, pieskovanie, olejovanie či umývanie zahmlievacou pištoľou, hustenie pneumatík, ďalej pre pohon pneumatického náradia s ohľadom na spotrebu vzduchu tohto náradia k plniacemu výkonu kompresora a pod. Vyrovnaný vysoký výstupný tlak 8bar a sací výkon 356l/min umožňuje poháňať širokú škálu pneumatického náradia. Pri tomto stroji je použitý silný motor s príkonom 2200W, kompresor s dvoma piestami a väčšia 50l nádrž pre väčšiu zásobu stlačeného vzduchu, čo umožňuje pracovať so silnejšími pneumatickými strojmi. Ako príklad je možné uviesť striekacie pištole na farbu s veľkými dýzami, silnejšie rázové uťahovače alebo pneumatické uhlové brúsky. Kompresor je vybavený dvoma manometrami. Jeden manometer zobrazuje hodnotu tlaku v nádrži, druhý potom výstupný tlak nastavený regulačným ventilom. Pre zvýšenie životnosti stroja je použitý filter vzduchu s papierovou vložkou v odolnom kovovom obale. Konštrukčné riešenie umožňujúce mazanie olejom zaručuje vyššiu výkonnosť a dlhšiu životnosť stroja. Na nádrži je ventil na vypustenie kondenzátu.
Hydraulický posilňovač riadenia
Systém riadenia s hydraulickým posilňovačom je vybudovaný pre komfortnejšie a presnejšie riadenia automobilu v rôznych prevádzkových režimoch, ako aj pre zvýšenie bezpečnosti premávky. V posúvačovom zariadení je spojené olejové potrubie prívodu a odtoku. V závislosti od toho, do ktorej strany sa volant otáča, sa olejové hlavné potrubia v posúvačovom zariadení prepájajú zodpovedajúcim spôsobom. Tekutina sa pod tlakom posúva do pracovného valca a pôsobením na pracovný piest vytvorí vedľajšiu silu posunu hriadeľa (princíp hydraulického tlaku). V tomto momente sa dutina opačnej strany piestu spája s nízkotlakovým olejovým potrubím, cez ktoré tekutina steká do olejovej nádrže, pričom nebráni pohybu hriadeľa.
Olejové kompresory Kraft&Dele
Olejový kompresor EC1481 od poľskej značky Kraft&Dele je nenahraditeľné zariadenie určené pre profesionálov aj domácich používateľov. Kompresor je poháňaný vysoko účinným vzduchovým čerpadlom s jedným piestom a motorom s výkonom 3,8 HP. Táto súprava umožňuje dlhotrvajúcu, nepretržitú a efektívnu prevádzku aj v tých najnáročnejších podmienkach. Zariadenie je ideálne pre väčšinu pneumatických zariadení, napr. čerpanie, čistenie, fúkanie, natieranie povrchov atď. Väčší priemer a vysoký prietok zabraňujú upchávaniu nečistôt. Kompresor má redukčný ventil vybavený inovatívnym nastavovacím mechanizmom a jednoducho použiteľným vypúšťacím kohútikom. Dva veľké tlakomery smerujú nahor, čo uľahčuje odčítanie parametrov. Vyznačuje sa nízkou spotrebou energie pri zachovaní vysokých výkonových parametrov. Vďaka veľkým a pevným kolesám ho možno ľahko prepraviť na správne miesto.
Prečítajte si tiež: Bezpečnosť a obehové čerpadlá
Ďalšie aspekty spaľovacích motorov
Sací a kompresný zdvih
Počas sacieho zdvihu sa sací ventil otvorí a piest sa pohybuje smerom nadol. Zároveň sa škrtiaci ventil (podvozok) otvorí, čím sa reguluje množstvo vzduchu vstupujúceho do valcov motora. Vzduch prechádza cez nasávací potrubie, kde sa mieša s palivom, ktoré je vstrekované cez vstrekovače alebo pri starších konštrukciách karburátor. Keď piest dosiahne svoj najvyšší bod (hornú mŕtvu polohu), zapaľovacia sviečka vytvorí iskru. Táto iskra zapáli zmes paliva a vzduchu a spôsobí rýchle spaľovanie, čo vedie k expanzii plynov vo valci. Expanzia plynov vytvára silný tlak, ktorý tlačí piest smerom nadol.
Chladenie a mazanie
Spaľovacie motory generujú veľa tepla počas spaľovania, a preto je dôležité udržiavať optimálnu teplotu motora. Chladiaci systém, zvyčajne založený na chladivej kvapaline, je nevyhnutný na odvádzanie tepla a zabránenie prehriatiu motora. Mazanie je dôležité na zníženie trenia medzi pohyblivými časťami motora a na prevenciu opotrebenia a poškodenia komponentov.
Palivový a riadiaci systém
Palivový systém zaisťuje správne dávkovanie paliva do valcov motora. Skladá sa z palivovej nádrže, palivového čerpadla, filtrov a vstrekovačov alebo karburátora. Riadiaci systém motora, známy ako Engine Control Unit (ECU) alebo Engine Control Module (ECM), je počítač, ktorý riadi rôzne funkcie motora, ako sú dávkovanie paliva, časovanie zážihu, otáčky motora a systém emisnej kontroly.
Systémy kontroly emisií
S cieľom znížiť emisie znečisťujúcich látok vypúšťané do ovzdušia sú spaľovacie motory vybavené systémami kontroly emisií. Medzi tieto systémy patria napríklad katalyzátory, ktoré premieňajú škodlivé zlúčeniny, ako sú oxidy dusíka (NOx), uhľovodíky (HC) a oxid uhličitý (CO), na menej škodlivé zlúčeniny, ako sú dusík (N2), voda (H2O) a oxid uhličitý (CO2). Medzi ďalšie systémy patria EGR (Exhaust Gas Recirculation), PCV (Positive Crankcase Ventilation) systém, systém kontroly výparov paliva (EVAP) a DPF (Diesel Particulate Filter).
Alternatívy k spaľovacím motorom
Napriek tomu, že spaľovací motor po 100 rokoch vývoja funguje dobre a spoľahlivo, pracuje s nízkou účinnosťou (cca 40 %), čoho následkom sú nepriaznivé emisie. Aktuálne dostupné náhrady produkujú porovnateľné emisie, len ich produkcia sa sústredila na jedno miesto - elektráreň z ktorej ich vietor aj tak rozfúka po celej planéte. Elektromotor prekoná vo všetkých parametroch spaľovací. Problém je v baterkách. Sú ťažké, drahé, nebezpečné, nabíjajú sa pomaly a majú neistú životnosť.
Prečítajte si tiež: Efektívne vykurovanie a ohrev vody
Hydraulické podpery Goldschmitt Pro
Hydraulické podpery série Goldschmitt Pro umožňujú ľahké a rýchle nastavenie karavanu do požadovanej polohy. Pomocou automatického režimu stačí jedno stlačenie tlačidla na vodorovné umiestnenie vozidla a jeho stabilné podoprenie. Systém Goldschmitt umožňuje aj manuálne ovládanie dvojíc podpier alebo jednotlivých podpier. Na rozdiel od iných systémov podpier zdvíhania, ktoré vyžadujú ťažkopádne diaľkové ovládanie a nastavenie vodováhy, Goldschmitt Pro Series ponúka pohodlný automatický režim, ktorý zaisťuje jednoduché a rýchle vyrovnanie jediným stlačením tlačidla. Elektronická vodováha detekuje naklonenie vozidla a odovzdá tieto informácie riadiacej jednotke hydraulického systému. Na základe týchto informácií sa podpery vysunú a vozidlo sa vyrovnáva bez torzií na karosérii. Systém Pro Goldschmitt je jediným systémom zdvihu na trhu, ktorý je tiež schválený na výmenu pneumatík. V manuálnom režime tak môžete zdvihnúť zadné, predné alebo bočné kolesá, aby ste vymenili koleso alebo nasadili snehové reťaze. Séria Pro ponúka inovatívne možnosti prevádzky. Ponúkame teda nielen dva varianty káblového ovládacieho panelu, ale aj high-tech variant iLift pre smartfóny Apple, Android a Windows. Verzia smartfónu má výhody bezdrôtového diaľkového ovládania, ktoré vám umožňuje robiť a monitorovať vyrovnávanie mimo vozidla. Verzia iLift má rozsiahle bezpečnostné funkcie, ako napríklad imobilizér chránený PIN kódom.