Zážihový a vznetový motor: Aký je medzi nimi rozdiel a aké sú ich výhody, nevýhody?
V dnešnom článku o motoroch si predstavíme a porovnáme zážihový a vznetový motor, pričom vyzdvihneme ich výhody, no tiež upozorníme aj na ich nevýhody.
Poďmne sa bez ďalších zbytočných rečí na oba tieto motory pozrieť.
Obsah
Zážihový motor:
Zážihový motor je piestový spaľovací motor, ktorý spaľuje benzín alebo viacero druhov plynov (CNG, LPG, vodík) a premieňa tepelnú energiu na mechanickú prácu. Tepelná energia sa v motore získava premenou paliva na teplo pomocou spaľovania.
Motor pracuje zapálením zmesi elektrickou iskrou pomocou zapaľovacej sviečky. Pri spaľovaní paliva sa v motore zvyšuje teplota a tlak. Zvýšený tlak pracovnej látky pôsobí na piesty motora, ktoré premieňajú túto energiu na mechanickú prácu.
Zapaľovacie sviečky: Ako vôbec fungujú a čo ich životnosť?
Piesty predvádzajú priamočiary vratný pohyb vo valcoch, čím sprostredkujú prenos energie medzi spaľovacím priestorom a pohyblivým mechanizmom spojeným s piestami. Okrem toho však piesty zabezpečujú aj výmenu pracovnej látky vo valcoch.
Zážihový motor môže fungovať podľa dvoch spôsobov, a to ako dvojtaktný alebo štvortaktný.
Príprava zmesi:
Zmes sa tvorí v nasávacích kanáloch, sacom potrubí alebo priamo vo valci v závislosti od technológie vstrekovania paliva. Na prípravu zmesi sa využíva buď to karburátor alebo vstrekovacie zariadenie, či už priame alebo nepriame.
Karburátor: Ako funguje zariadenie na prípravu zmesi?
Regulácia výkonu:
Výkon zážihového motora sa reguluje množstvom zmesi a túto reguláciu má najčastejšie na starosti škrtiaca klapka umiestnená v nasávacom potrubí.
Škrtiaca klapka: Ako funguje a jej možné poruchy
V posledných rokoch je však škrtiaca klapka nahradzovaná rôznymi systémami variabilného časovania a zdvihu ventilov, ktoré preberajú jej funkciu.
Výhody a nevýhody zážihového motora:
Zážihový motor má v porovnaní so vznetovým motorom jednoduchšiu konštrukciu, čo znamená že aj jeho výroba je menej nákladná a tak sú automobily vybavené zážihovým motorom zvyčajne lacnejšie ako automobily vybavené vznetovým motorom.
Okrem toho je zážihový motor v porovnaní so vznetovým (za použitia rovnakých technológii) podstatne výkonnejší. Tieto motory sú taktiež vhodnejšie na krátke trasy a zimné obdobie.
Je to hlavne z dôvodu, že čas, ktorý potrebujú na dosiahnutie prevádzkovej teploty, je oveľa nižší ako pri vznetovom motore. Medzi nevýhody zážihového motora môžeme zaradiť jeho vyššiu spotrebu paliva v porovnaní so vznetovým motorom.
Vznetový motor:
Vznetový motor je piestový spaľovací motor, ktorý ako palivo najčastejšie spaľuje naftu a premieňa tepelnú energiu na mechanickú prácu. Tepelná energia sa v motore získava premenou paliva na teplo pomocou spaľovania.
Pri spaľovaní paliva sa v motore zvyšuje teplota a tlak. Zvýšený tlak pracovnej látky pôsobí na piesty motora, ktoré premieňajú túto energiu na mechanickú prácu.
Piesty motora: Čo všetko musia vydržať a aká je ich funkcia?
Vznetový motor zapaľuje zmes paliva a vzduchu pôsobením vysokej teploty vzduchu stlačeného v spaľovacom priestore. Vznetový motor sa často omylom označuje aj ako dieselový, no treba si uvedomiť že dieselový motor nemusí byť vždy vznetový. Dieselový (naftový) motor je len motor, ktorý spaľuje naftu.
Vznetový motor je najčastejšie skonštruovaný ako štvortaktný, no môže byť skonštruovaný aj ako dvojtaktný.
Princíp činnosti štvortaktného vznetového motora je veľmi podobný princípu činnosti zážihového motora. Hlavný rozdiel je v tom, že pri vznetovom motore sa nasáva do valcov len čistý vzduch, do ktorého sa po stlačení a zahriatí vstrekuje palivo, najčastejšie nafta. Takáto zmes sa potom zapaľuje kompresným teplom a nie iskrou zo zapaľovacej sviečky ako je to pri zážihovom motore.
Príprava zmesi:
K vznieteniu paliva dochádza po jeho vstreknutí do spaľovacieho priestoru. Podľa konštrukcie spaľovacieho priestoru a miesta vstreku paliva rozoznávame vznetové motory:
Motory s priamym vstrekovaním - vstreknutie paliva a celé horenie prebieha v jednom hlavnom spaľovacom priestore
Motory s nepriamym vstrekovaním - vstreknutie paliva a počiatočná fáza horenia prebieha v osobitnom priestore, v komôrke a až následne sa prenesie do hlavného spaľovacieho priestoru
Prečo moderné autá používajú priame aj nepriame vstrekovanie paliva zároveň?
Regulácia výkonu:
Výkon vznetového motora sa reguluje množstvom vstreknutého paliva do spaľovacieho priestoru pri približne rovnakom objeme vzduchu na jeden pracovný cyklus.
Mení sa teda bohatosť, čiže kvalita zmesi. Regulácia výkonu je realizovaná premenlivým množstvom paliva, ktoré dodáva vstrekovacie zariadenie.
Výhody a nevýhody vznetového motora:
Vznetové motory sú konštrukčne zložitejšie ako zážihové motory, no ich výkon je nižší, hlavne z dôvodu spaľovania iného paliva. Pri použití rovnakej technológie a objemu motora je teda výkon zážihového motora vždy vyšší. Výhodou vznetových motorov je však nižšia spotreba paliva a dlhšia životnosť.
Turbodúchadlo: Na čo slúži, aké má výhody a čo je to turbolag?
Technológia však pokročila a dnes sú takmer všetky vznetové motory preplňované turbodúchadlom alebo kompresorom. Spolu s kombináciou priameho vstrekovania je zaručený ich vysoký výkon, nízka spotreba paliva a menšie množstvo vyprodukovaných emisií.
Tieto motory sú však vhodné na dlhšie trasy a nie na krátke potulovanie sa mestom, pretože doba, ktorá je potrebná na zohriatie motora na prevádzkovú teplotu, je oveľa dlhšia ako doba, počas ktorej sa zážihový motor zohreje na správnu prevádzkovú teplotu.