Dynamika jízdy dopravního prostředku

Dynamika – studuje příčiny pohybu, za jakých podmínek se tělesa pohybují.

Jízda dopravního prostředku – pohyb vyvolaný silami různých působišť, velikostí a směrů.

Tažná síla hnacího vozidla

Tažná síla nám udává jakou silou (výkonem) působí hnací vozidlo na vozy ve vlaku. Výkon můžeme vyjádřit: Za jednu otáčku hnacího dvojkolí ujede vozidlo dráhu, která se rovná obvodu dvojkolí (2nv).   Za jednu sekundu má dvojkolí n-otáček, a proto ujede dráhu

 

 

 

 

 

 

 

P = výkon (kW)         V= rychlost (km/lť¹) F= tažná síla hnacího vozidla (kN)

 

Tažnou sílu dělíme:

Fi – indikovaná – u motorových lokomotiv je to síla ve válci. Musíme zde započítat
ztráty hřídelí, pístů, při přenosu výkonu na hnací dvojkolí.
Fok – na obvodu kola
Fh – na tažném háku               F/, = F_Ok – O{                  (O/ = odpory lokomotivy)

ODPORY

1)    Vozidlové odpory

1. Valivý odpor
2. Čepový odpor
3. Odpor vzduchu

2)   Traťové odpory

1. Stoupání
2. V oblouku
3. V tunelu

Vozidlové odpory

1. a) Valivý odpor (valivé tření)

Je to odpor mezi dvojkolím a kolejnicí.

(mí)- součinitel valivého tření
r           – poloměr dvojkolí

1. b) Čepový odpor (čepové tření)

Jde o tření mezi dvojkolím a ložiskem.

– součinitel čepového tření r         – poloměr čepu

1. c) Odpor vzduchu

Je to odpor mezi vozidlem a vzduchem.

 

c

s

V

tvarový součinitel (hnací vozidlo + počet vozů = 0.45 -v předpisech ČD (R, S, T₂, Ti, M₂, M₄) příčný průřez čela vozidla (m ) rychlost vlaku (km/h)

 

 

 

Všechny odpory se sčítají:

a + bV+cV²

 

Traťové odpory a) Stoupání trati

 

si

O., =G -srna -1000

 

3 (N/kN)

O_st (N/kN) = S ( /₀₀) jednotky N/kN se rovnají promilím

S= 8o  /₀₀

O_st = 8 N/kN

1. b) Odpor v oblouku

 

Je to tření okolků o kolejnice. Tažná síla působí v jiném směru.

 

r – poloměr oblouku

1. c) Odpor v tunelu

Odpor tlačeného vzduchu před vozidlem, který se nemůže rozptýlit. Počítá se u tratí s mnoha tunely a v metru.

Jednokolejný tunel – 2 N/kN Dvoukolejný tunel – 1 N/kN

 

Části železničních vozidel

Každé hnací vozidlo se skládá ze tří částí.

1. Pojezd
2. Skříň
3. Hnací soustrojí

Pojezd

Pojezdem se nazývá ta část hnacího i taženého vozidla, která slouží k pohybu po kolejích. Skládá se z dvojkolí a jeho uložení v rámu nebo v podvozcích společně s vypružením, dále z tažného a narážejícího ustrojí.

Skříně

U hnacích vozidel máme dvojí provedení skříní:

1. Skříňové provedení – má dvě řidičská stanoviště na čelech lokomotivy a strojovnu
   uprostřed.
2. Kapotové provedení – má strojovnu umístěnou pod sníženou a zúženou kapotou a jednu
   kabinu strojvedoucího, která má dvě řidičská stanoviště. Kabina může být uprostřed
   nebo na konci lokomotivy.

U motorových vozů je ve skříni kromě řidičských stanovišť a strojovny i prostor pro cestující a zavazadlový oddíl. Některé morové vozy jsou však konstruovány bez strojovny a motory jsou umístěny pod podlahou vozu. Přístup ke strojním zařízením je z boku nebo spodku vozu a odnímatelnými částmi podlahy. Výhoda tohoto uspořádání je větší kapacita nevýhoda horší přístup ke strojní části a větší hlučnost v oddíle pro cestující.

Skříň u tažených vozidel osobní dopravy se skládá se ze dvou bočnic dvou celnic, spodku a střechy. Dříve se jako nosná část používal pouze spodek vozu, kde hlavními nosníky byly válcované podélníky, ostatní části byly ze dřeva. Dnes se používají ocelové bočnice, vznikla tím další nosná část tzv. nosné bočnice. Moderní vozy mají kovovou nebo hliníkovou skříň samonosnou, k nosnosti se využívá střecha i spodek vozu.

U nákladních vozů jsou skříně ze dřeva, plechu i hliníku podle druhu převáženého zboží.

Hnací soustrojí

Hnací soustrojí se skládá ze čtyř základních částí:

1. Zařízení odkud se odebírá energie pro trakční práci
2. Zařízení pro změnu kroutícího momentu
3. Zařízení pro přenos kroutícího momentu
4. Pomocná zařízení
5. Zařízení odkud se odebírá energie pro trakční práci

Parní lokomotivy – chemická energie uhlí spalovaného v topeništi lokomotivy, která se přeměnila v tlakovou energii páry v kotli a v parním stroji proměna na mechanickou práci.

Motorové lokomotivy a vozy – chemická energie paliva se mění v tlakovou energii spalin. která se mění v mechanickou práci přímo v motoru.

 

Elektrické lokomotivy a vozy – zdroj prvotní energie je situováno mimo vozidlo (elektrárna). Elektrická energie se přivádí trakčním vedením pomocí sběračů.

2. Zařízení pro změnu kroutícího momentu

Účelem tohoto zařízení je změnit průběh kroutícího momentu na hřídeli motoru v závislosti na otáčkách motoru tak, aby vyhovoval požadovanému průběhu tažné síly na obvodu hnacích kol v závislosti na rychlosti vozidla.

3 . Zařízení pro přenos kroutícího momentu

Účelem tohoto zařízení je přenést kroutící moment na hnací dvojkolí. U spalovacích motorů je kroutící moment stálý, který na otáčkách nezávisí, proto se používají tyto přenosy nebo jejich kombinace:        Mechanický přenos

Hydraulický přenos

Elektrický přenos

U motorových vozidel s mechanickým a hydraulickým přenosem se kroutící moment převádí na dvojkolí kombinací ozubených kol a kloubových hřídelí. Změna směru se provádí změnou zařazení ozubených kol v převodovce. (Podobně jako u automobilu)

U motorových vozidel s elektrickým přenosem a u elektrických hnacích vozidel se kroutící moment na hnací dvojkolí převádí z trakčního elektromotoru. Rotory elektromotorů jsou s hnacími dvojkolími spojeny mechanicky ozubeným soukolím. Převodový poměr bývá značný, aby vysoké otáčky elektromotoru převedly na nižší otáčky hnacího dvojkolí. Změna směru se provádí změnou zapojení elektrického proudu tak, aby se rotor trakčního motoru točil obráceně.

4. Pomocná zařízení

• Kompresor – pro výrobu stlačeného vzduchu pro brzdy a ostatní zařízení
• Chladící ventilátor – pro přívod chladícího vzduchu k elektromotorům a ostatním
  zařízení
• Dynamo – pro výrobu elektrického proudu pro ovládací zařízení, osvětlení a
  vytápění

Pohon náprav

Pohon může být veden:

• Článkovým řetězem – staré typy, malý výkon
• Jalovým hřídelem a spojnicemi – pro rámové lokomotivy
• Kloubovým hřídelem, převodovkou a rozvodovkou
• Ozubeným převodem

U mechanického a hydraulického přenosu se používá první tři způsoby. U elektrického přenosu poslední přenos. K přenosu kroutícího momentu trakčního motoru na hnací dvojkolí slouží převody. Konstrukce převodu ovlivňuje celé uspořádání trakčního motoru a mechanické části vozidla.

Hlavní rám

Hlavní rám je základní nosnou částí pro hnací soustrojí, veškeré příslušenství a nástavby. Většinou se používá u motorových lokomotiv a motorových vozů. Skládá se ze dvou podélníků, na které jsou vázány příčníky. Čelní příčníky jsou upraveny jako nosiče, na nichž je upevněno narážecí a tažné zařízení. Na rám je připevněna kostra skříně a podvozek.

 

Podvozky

Dvounápravová kolejová vozidla mají řadu nevýhod, které omezují jejich provozní využití:

únosnost je omezena tíhou přenášenou jedním dvojkolím. Proto únosnost dvounápravového vozu je poloviční ve srovnání s vozem se dvěma dvounápravovými podvozky

délka vozu je omezena podmínkou snadného a bezpečného průjezdu obloukem. Dá se ukázat, že dvounápravová vozidla s rozvorem (vzdálenost dvojkolí) větší než lOm již tuto podmínku nesplňují

nepříznivé postavení kola ke kolejnici u vozů s velkými rozvory vede ke značným jízdním odporům, opotřebení obručí a ke snížení bezpečnosti proti vykolejení u. dvounápravových vozů nelze vybudovat dokonalé vypružení pro jízdu vyššími rychlostmi.

Uvedené nevýhody nemá vůz podvozkový, který má tyto přednosti:

větší únosnost

podvozek je uložen pod vozovou skříní otáčivě. Má malý rozvor a proto poloha jeho kol

ke kolejnici je příznivá. Opotřebení obručí i jízdní odpory jsou menší a skříň vozidla

může být delší;

svislé nerovnosti koleje se přenáší na skříň podvozkového vozidla pouze poloviční

velikostí

použití podvozku umožňuje vybudovat dvojité vypružení. Jedno vypružení pracuje mezi

ložiskovými skříněmi a rámem podvozku. Druhé vypružení je umístěno mezi rám

podvozku a rám vozidla.

Podvozky jsou obvykle dvounápravové, avšak u vozidel s požadovanou vyšší únosností jsou i vícenápravové. Hlavní části podvozku:

• rám
• dvojkolí
• náprava ložiska
• vypružení

Rámy podvozků jsou obvykle obdélníkovité svařované nebo lité. Jsou vytvořeny dvěma podélníky a dvěma celníky. Pevnost rámu zvyšují příčníky a výztuhy. Novější poJvo/ky bývají někdy pro snížení hmotnosti konstruovány bez  celníků a výztuh.

Skříň vozidla je na podvozku uložena pomocí tzv. torny a kluznic. Spodní díly torny a kluznic jsou uchyceny na příčníku rámu podvozku nebo na tzv. kolébce. Horní část iorn> a kluznic jsou pevně spojeny s rámem vozidla. Torna může být buď kulová, anebo plochá.

U novějších vozidel se torna nahrazuje otočným čepem v kombinaci se závěskami nebo pryžovými bloky. Užívají se však i jiné složitější způsoby.

Vedení dvojkolí

Klidný chod vozidla po koleji zajišťuje vedení dvojkolí v rámu vozidla či v rámu podvozku. Nejklidnější chod by měla vozidla, u kterých by bylo dvojkolí uloženo pevně, bez vůle. Z provozních důvodů však není takové řešení možné, protože by docházelo k nadměrnému opotřebení okolků i hlav kolejnic. Uložení dvojkolí v rámu tak, aby zajišťovalo klidný chod vozidla bez nadměrného opotřebení zajišťuje tzv. vedení dvojkolí.

Konstrukčně nejjednodušší je rozsochové vedení dvojkolí. Rozsochy jsou nosníky, které slouží k podélnému i příčnému vedení dvojkolí s ložiskovými skříněmi. Každé ložisko je vedeno dvěma rozsochami. V místech styku s ložiskovými skříněmi jsou rozsochy opatřeny vodícími lištami, které se dají vyměnit.

 

BRZDY

Brzdy  vozidel  jsou  jejich   nejdůležitější   části,   neboť  zajišťují   bezpečnost   celého dopravního provozu. Brzdy vozidel plní tři základní úkoly:

1. zastavují vozidla
2. umožňují snižování rychlosti na požadovanou hodnotu
3. zajišťují vozidla při stání proti samovolnému pohybu
   Podle hlediska fyzikálně-mechanického jsou brzdy:

 

• mechanické, brzdné účinky jsou vyvolávány vzájemným třením pevných částí
  (zdrže, pásy) a výslednice třecích sil působí proti směru jízdy.
• hydromechanické, brzdicí účinek je ovládán skrčením průtoku paliva
• aeromechanické, brzdný účinek vzniká stlačováním plynů, např. u pístových
  motorů, se kompresí stlačuje vzduch (nepřivádí se palivo)
• elektrické, brzdný účinek vzniká přepojením trakčních motorů
• elektromagnetické, pohyblivé části brzd se elektromagnetickým  účinkem
  přisávají ke hlavám kolejnic, a tím se vyvine značná brzdicí síla.

konstrukční hledisko dělí brzdy na:

zdržové – brždění je dosaženo potlačováním litinových nebo umělohmotových zdrží

(špalků) na obvod ocelových kol; přítlačná síla může být vyvolána ručně, tlakem

vzduchu nebo kapaliny, používány u železničních vozidel;

bubnové – brždění je dosahováno třením čelistí o vnější nebo vnitřní části bubnů.

upevněných na nápravách; potřebný přítlak dosahujeme čelistmi nebo pásem, a jejich

ovládání je mechanické, hydraulické,, pneumatické nebo elektromagnetické; nejčastěji

používány u automobilů.

kotoučové – třecí kotouč je na nápravách, brzdicí účinek je vyvoláván svíráním nebo

rozvíráním čelistí na boční plochy kotoučů z vnější nebo vnitřní strany; používány u

automobilů i u železničních vozů.

kolejnicové   –   přítlak   brzdných   zdrží   ke   kolejnicím   vyvolávají   elektromagnety;

nejčastěji používány u tramvaj.

motorické – brzdného účinku dosahujeme působením motorů proti smyslu pohybu

(elektromotory   nebo   vpouštěním   páry   proti   pohybu   pístu   apod.);   používány   u

automobilů, elektrických lokomotiv. Pro uvedené druhy třecích brzd používáme různé druhy ovládání:

• vřetenová ruční brzda u které se otáčením kliky otáčí i vřeteno a přes závit na jeho
  konci a pohyblivou  matici  se  pohyb  převádí  pákami  na hlavní  táhlo  brzdy;
  používána u železničních vozidel.
• hydraulická brzda u které se hydrostatický tlak kapaliny (vody nebo oleje) působí
  na píst ve válci a pohyb pístu se převádí na čelisti bubnové brzdy nebo na tyčové
  převody brzdy zdržové používána u automobilů;
• elektromagnetická brzda,  která z  cívky  přes pohyblivé jádro  přenáší  pohyb
  tyčovím na zdrže nebo čelisti; používána u tramvaji.
• pneumatická brzda u které je brzdicí účinek vyvolán tlakem vzduchu na píst a tato
  síla se přenáší přímo nebo tyčovím na zdrže; používána u železničních vozidel.

Brzda ruční

Úkolem ruční brzdy je zabezpečit vozidlo proti samovolnému pohybu. Výjimečně k zastavování vozidla. Ruční brzdy rozeznáváme: pákové vřetenové pořadači

Páková brzda – uvádí se v činnost po stranách vozu pákou, kterou lze zajistit v několika polohách. U našich železnic se nepoužívá.

Vřetenová brzda – brzdový účinek se přenáší pohybem táhla ruční brzdy na převodnici u brzdového válce a odtud společným brzdovým tyčovím pro ruční a tlakovou brzdu na brzdové zdrže.

Pořadači brzda – jde o ruční brzdu umístěnou na boku vozu a ovládanou ze země, nelze ji tedy použít za jízdy. Používá se pouze pro zajištění stojícího vozidla..

Každá ruční brzda musí být samosvorná, to znamená, že se nesmí za žádných okolností samovolně uvolnit.

Brždění železničních vozidel

U železničních vozidel používáme vzduchové brzdy tlakové. Brzdný účinek je u vzduchových brzd vyvolán třením mezi zdržemi a obručemi kol vozidla, anebo třením ve styčných plochách u brzd kotoučových. Přítlačná sila vzniká působením tlaku vzduchu na píst v brzdovém válci. Síla tohoto pístu se pak převádí pákovým ústrojím na zdrže.

Brzdy tlakové rozdělujeme na:

• phmočinné. která jsou nesamočinné a můžeme je stupňovitě odbrzďovat
• samočinné mohou být v provedení dvoukomorovém nebo jednokomorovém mají
  možnost stupňovitě odbrzďovat, některé jednokomorové však musí odbrzďovat
  jednorázově (bez stupňů).

Vzduchová tlaková brzda se skládá z mnoha části, umístěných na hnacích vozidlech i vozech.

kompresor, hlavni vzduchojem, brzdiče přímočinné i samočinné brzdy, rozváděč, pomocný vzduchojem, dvojitá zpětná záklopka, třídící a rozvodový vzduchojem, rozvodový válec, brzdové potrubí, spojkové kohouty a brzdové spojky, prachojem. odbrzďovač. pákové přestavovače, stavěče zdrží, brzdové zdrže.

Přímočinná brzda

Ze vzduchojemu hnacího vozidla proudí stlačený vzduch prostřednictvím brzdiče. který je nastaven do brzdicí polohy, do potrubí a odtud do brzdového válce. V brzdovém válci se posune pístnice a prostřednictvím pákových převodů se přenáší brzdicí účinek na zdrže, které dolehnou na kola vozidla.

V odbrzděném stavu se vypustí brzdičem stlačený vzduch z brzdového válce do ovzduší a vratná vzpruha ve válci vrátí píst do odbrzděného stavu.

Toto brzda se používá jako přídavná brzda u hnacích vozidel.

 

Samočinná brzda

Stlačený vzduch z hlavního vzduchojemu na hnacím vozidle proudí k brzdiči, kde se upravuje jeho tlak na 0,5 Mpa. Pak tento vzduch proudí z brzdiče do hlavního potrubí, kterým jsou vybavena všechna železniční vozidla ve vlaku, proto se jedná o průběžnou brzdu. Z hlavního potrubí je přiváděn stlačený vzduch do rozváděče, který při tlaku 0,5 MPa v hlavním potrubí s ním propojí pomocný vzduchojem a ten se naplní na tlak 0.5 MPa. Brzdový válce je prostřednictvím rozváděče propojen s ovzduším, takže je bez tlaku a píst je v krajní poloze odpovídající odbrzděnému stavu.

Při brždění se prostřednictvím brzdiče, který vypustí část stlačeného vzduchu z hlavního potrubí do ovzduší, sníží tlak v hlavním potrubí. Současně se přeruší spojení brzdiče a hlavního vzduchojemu – brzdič přestane do hlavního potrubí dodávat stlačený vzduch. Rozváděč přeruší spojení hlavního potrubí s pomocným vzduchojemem a spojení brzdového válce s ovzduším. Současně zajistí spojení pomocného vzduchojemu s brzdovým válcem. Brzdový válec se plní stlačeným vzduchem, jehož maximální hodnota, nastavená rozváděčem, může dosáhnout tlak asi 0,3B MPa. Hodnota tlaku v brzdovém válci je závislá na velikosti snížení tlaku v hlavním potrubí. V brzdovém válci se posunutím pístnice a prostřednictvím pákového převodu přenáší brzdicí účinek na zdrže, které přilehnou na kola vozidla.

Brzda působí samočinně, to znamená že, při případném přetržení vlaku nebo při použití záchranné brzdy se brzda samočinně uvede do činnosti. Přetržením vlaku nebo účinkem záchranné brzdy vznikne v hlavním potrubí otvor, kterým uniká stlačený vzduch do ovzduší. Tím se v hlavním potrubí sníží tlak a rozváděče na jednotlivých vozech propojí pomocné vzduchojemy s brzdovými válci. Tím se dosáhne brzdicího účinku.

Brždění vozidel

Brždění vozidla začíná snižováním provozního tlaku v hlavním potrubí. Velikost tlaku v brzdovém válci je úměrná snížení tlaku v hlavním brzdovém potrubí. Od okamžiku přestavení rukojeti brzdiče do brzdicí polohy do přilehnutí zdrží na kola uplyne určitá doba. která je závislá na konstrukci brzdy a vzdálenosti vozu od lokomotivy. Pro každý vůz je jiná, a proto je brzda konstruována tak, aby nárůst tlaku v brzdových válcích byl pozvolný. Tím se zamezí nežádoucím rázům ve vlakové soupravě, které mohou vzniknout vlivem nestejných brzdicích sil jednotlivých vozů.

U železničních vozidel se používají tyto druhy účinku brzdy:

1. a) první způsob brždění – rychle účinkující brzda (6-8 sec.)

u všech vlaků osobní dopravy

u ostatních vlaků s rychlostí nad 80 km/h

1. b) druhý způsob brždění – pomalu účinkující brzda (30-40 sec.)

u nákladních vlaků s rychlostí pod 80 km/h u všech vlaků bržděné ruční brzdou

Zábrzdná dráha

Je délka úseku na trati, na kterém musí vlak bezpečně zastavit. Zábrzdná dráha je nutná pro určení umístění předvésti a hlavních návěstidel. Na železničních tratích se požívají tyto druhy zábrzdných vzdáleností:

1. pro rychlost do 60 km/h – 400 m
2. pro rychlost do 100 km/h – 700 m
3. pro rychlost nad 100 km/h – 1000 m
4. pro rychlost 160 km/h – 1400 m

 

KOLA A PNEUMATIKY

Kola automobilu nesou a vedou vozidlo po vozovce. Přední kola řídí směr jízdy. Kola hnací nápravy jsou posledním článkem hnacího ústrojí vozidla, jimiž se mění kroutící moment motoru na posuvný pohyb vozidla.

Automobilové kolo sestává z hlavy (náboje), disku kola nebo paprskovitého výpletu, ráfku a pláště, popř. duše a ochranné vložky. Je-li plášť namontován na ráfek, ať již s duší nebo bez duše, a nahuštěn na předepsaný tlak, pak mluvíme o pneumatice.

Hlava kola je středová část, uložená otočně na mostu nápravy nebo polonápravě. popř. na čepu, jde-li o vlečené nepoháněné kolo na samostatném závěsu.

Disk kola spojuje hlavu s ráfkem kola. K hlavě kola je upevněn brzdový buben (kotouč) a k němu přiléhá disk kola.

Ráfek kola je jeho vnější obvodová část tvaru kruhového žlábku, uzpůsobená pro uloženi pláště a duše a spojená s hlavou kola diskem, hvězdicí nebo paprsky.

Plášť je pružná vnější část pneumatiky, která zajišťuje styk s vozovkou a která svou patkovou části dosedá na ráfek.

Podle konstrukce automobilová kola dělíme:

• kola disková
• kola hvězdicová (paprsková)

Podle montáže na vozidlo, mající vazbu na nosnost kola dělíme

• kolajednoduchá(s jedním ráfkem)
• dvojitá (dvě samostatná kola na jedné hlavě).

Kola disková a hvězdicová

Disky jsou tvarované kotouče, lisované z ocelového plechu. Jsou buď plné nebo mají odlehčovací otvory pro snížení hmotnosti a zlepšení odvodu tepla z brzd. Disk je připevněn šroubovými spoji k hlavě kola nebo brzdovému bubnu, popř. tvoří hlava s bubnem jeden celek. U dvojitého kola jsou dvě samostatná kola obrácena zálisy k sobě a společně šroubovými spoji připevněna k hlavě kola.

Ráfky

Ráfek je vyroben z poměrně slabého, avšak pevného pásu, svařením stočeného do kruhu. Ráfek je pak přivařen k disku. Profil ráfku je různě tvarován podle toho, zda jde o kolo osobního nebo nákladního automobilu.

Ráfek je radiálně dělený na tři části. Díly ráfku se vloží do pláště s duší a pákou roztáhnou, aby do sebe zapadly. V tomto stavu drží v pneumatice tlakem vzduchu po nahuštění. Ráfek se nasazuje na hvězdici se zarážkami mezi ramena a připevňuje se upínkami a šrouby k ramenům hvězdice

U osobních a lehkých nákladních automobilů se používá ráfků prohloubených, je celistvý a plášť se. na něj nasazuje převléknutím přes jeho okraje. Dnes dochází k přechodu na používání bezdušových radiálních plášťů.

U nákladních automobilů, autobusů a přípojných vozidel se ještě stále používá plochých vícedílných ráfků. Vyrábějí se jako dvou-, tří- a čtyřdílné. Základním dílem je obvodový pás s pevným opěrným raménkem. Navlékne-li se na tento díl plášť s duší a ochrannou vložkou, nasadí se snímatelný postranní opěrný kruh, který se zajistí vsazením závěrného kruhu, v jednom místě radiálně rozříznul ém. Závěrný kruh je pružný. Rozevřením se převlékne do drážky základu ráfku a po uvolne ní do ní zaskočí.

 

Charakteristickými rozměry ráfku jsou šířka, kód jmenovitého průměru a tvar ramínka ráfku.

Prohloubený ráfek série „Standard“: 4 1/2 J x 13 4 1/2 – jmenovitá šířka ráfku v palcích, J – označení tvaru ramínka ráfku, 13 – kód jmenovitého průměru ráfku (udává přibližně průměr ráfku v palcích).

Plochý ráfek s rovnými dosedacími plochami: 0,8 – 20

0,8 – jmenovitá šířka ráfku v palcích,

20 – kód jmenovitého průměru ráfku (čteme 0,8 na 20).

Pláště

Plášť sestává z běhounu s desénem (vzorkem), nárazníku, kostry s patkou a botníce.

Běhoun je vrstva pryže na vnějším obvodu pláště, s vylisovaným vzorkem, který přichází do styku s vozovkou. Hlavní funkcí běhounu je přenos sil na vozovku. Vzhledem na tepelný stav pneumatiky je tloušťka běhounu obvykle volena tak, že drážka tvoří asi 60 % a hmota pod ní asi 40 % jeho tloušťky. Pláště větších rozměrů mají běhoun složen ze dvou vrstev, z nichž horní je z materiálu mimořádné odolného proti otěru.

Nárazník je část pláště tvořící přechod mezi běhounem a kostrou pláště. Nárazník nejen zlepšuje dynamické spojení mezi kostrou a běhounem, ale současně zvyšuje odolnost kostry. Nárazník bývá zhotoven u diagonálních plášťů z podobných kordů jako kostra, u radiálních se uplatňují ocelové kordy.

Na materiál nárazníku je používán především ocelový kord. Pásový nárazník, kieiy je sestaven z několika vložek, zvyšuje obvodovou tuhost pláště a jeho odolnost proti průrazu.

Kostra pláště je část pláště, kterou tvoří kordové vložky ukotvené okolo lan. Kordové vložky, a tedy i kostra, určují nejdůležitější vlastnosti pneumatiky, tj. její nosnost, tvar a jízdní vlastnosti. Vlastnosti kostry pláště závisejí na druhu použitého kordu (viskóza. polyamid. ocel) a jeho pevnosti, hustotě osnovy kordové tkaniny, počtu kordových vložek a úhlu, který spolu svírají kordové nitě ve dvou sousedních vložkách. Počet vložek bývá obvykle sudý.

Patka pláště je zesílená část pláště, která dosedá na ráfek. Vytvoří se ohnutím kordových vložek okolo patkových lan. U plášťů pro osobní automobily se používá jedno lano, do plášťů pro nákladní, automobily se používají lana dvě.

Bočnice pláště chrání boční část kostry pláště pneumatiky před mechanickým poškozením a atmosférickými vlivy. Podle úhlu, který svírají kordové nitě vložek s podélnou osou kola, dělíme pláště konstrukčně na diagonální a radiální.

Diagonální pláště jsou konstruovány tak, že kordové nitě v jednotlivých vložkách se navzájem kříží a s podélnou osou svírají úhel 32° až 40°.

Radiální pláště mají kostru vyrobenou z kordových vložek, jejichž nitě vedou přímo od patky k patce nejkratší, cestou, a svírají, tedy s podélnou osou úhel 90°.

Pneumatiky s plášti obou konstrukcí mohou být v provedení s duší (Tube type) nebo bezdušové (Tubeless). Bezdušová pneumatika má plášť uvnitř opatřen další tenkou vrstvou pryže, která utěsňuje patku pláště na ráfku ve kterém je utěsněn i ventil. Pryžová vrstva zabraňuje i pronikání stlačeného vzduchu kostrou pláště.

U radiálních plášťů se v současnosti přechází na používání, ocelových kordů a to bud v nárazníku (Steel), nebo v nárazníku i v kostře (All steel).

 

Duše, ventily a ochranné vložky

Duše je součástí pneumatiky, jejíž úlohou je udržovat v plášti stlačený vzduch. Duše musí být pevná, neprodyšná a musí mít dostatečnou životnost. Na výrobu duší se používají kaučukové směsi. Stěny duše pneumatik pro osobní automobily mají tlouštku stěny asi 2 mm. pro nákladní automobily 4 mm a více. Na duši jsou vyznačeny rozměry pláště pneumatiky, pro který se může použít.

Ventil je kovový nebo pryžokovový dílec, který slouží na huštění bezdušové pneumatiky nebo duše a na vypouštění tlakového vzduchu z nich a zabezpečuje udržení tlaku vzduchu v pneumatice při provozu.

Ventily pneumatik pro osobní automobily mají kovové ventily kombinované s pryžovou těsnicí vrstvou, u pneumatik nákladních automobilů se používají ventily celokovovc. Ventil se skládá z tělesa, kuželky a čepičky.

Ochranná vložka se používá v těch případech, kdy může dojít k poškození duše rálkem, u nákladních automobilů.

Řízení

Pojmem řízení rozumíme skupinu součástí na podvozku, která je určena k udržování požadovaného směru jízdy nebo k jeho změně. Spolu s brzdovou soustavou je řízení nejdůležitější skupinou automobilu z hlediska jeho bezpečnosti.

Základním požadavkem řízení je, aby se kola vozidla v zatáčce odvalovala a nesmýkala. a to v každé poloze kol při zatáčení, při propérování a při přejezdu nerovností vozovky. Odvalování kol v zatáčce tedy vyžaduje, aby se osy všech kol vozidla (soupravy) protínaly v jednom bodě (teoretický střed zatáčení). Úhel vychýlení vnitřního kola je větší než u vnějšího kola. Úhel, o který se vychýlí řízené kolo vpravo nebo vlevo od přímého směru, označujeme termínem rejd.

Celkový rejd kola – úhel mezi maximálními výchylkami vpravo a vlevo. U automobilů se dosahuje maximálního rejdu kol v rozmezí tří až šesti otáček volantu.

Podle druhu náprav rozlišujeme řízení:

• pro tuhou nápravu
• řízení náprav s nezávislým zavěšením kol.
  Podle druhu převodů:
• maticové
• šnekové
• hřebenové

Podlé způsobu ovládání:

• řízení přímočinné – ovládané jen silou řidiče
• řízení se zesilovačem

Části řízení

1. Ovládací mechanismus – volant se sloupkem řízení a převodka řízení
2. Mechanismus natáčení kol (rejdový mechanismus) – zahrnuje ty díly. které přenášejí
   síly od hlavní páky řízení k oběma předním kolům

Volanty se vyrábějí lisováním z plastů na kostru z ocelových drátů. Hlavy volantu jsou zapuštěné, popř. obložené tlumicím materiálem pro větší bezpečnost řidiče při nehodě. Volanty mají obvykle dvě ramena a jejich rozměry jsou normalizovány. Hřídel volantu je dutý a volant jek němu připevněn na kužel s pérem a přitažen maticí. Od převodky řízení se pohyb přenáší k čepu kola soustavou pák a táhel, které jsou spojeny kulovými klouby, protože

 

jejich vzájemný pohyb je prostorový. Kulové klouby se skládají z kulového čepu a zpravidla dvou pánví čepu. Kulové čepy jsou s pákami spojeny na kužel a zajištěny maticí a závlačkou. Hlavice kulového kloubu je na tyčích a táhlech našroubována, což umožňuje seřídit celkovou délku tyčí a táhel. Změnou délky spojovacích tyčí, řídicích tyčí nebo táhel řízení lze seřizovat sbíhavost kol. Táhlo řízení spojuje hlavní páku řízení a řídicí páku. Kulové čepy táhla jsou spojeny přes pružinu, která tlumí rázy od kol.

Geometrie řízení – aby se kola automobilu odvalovala při přímé jízdě i v zatáčkách a nesmýkala se, musí mít kola i rejdové čepy správnou polohu. Má čtyři hodnoty: sbíhavost kol. odklon kola, příklon a záklon rejdového čepu.

Převod řízení

Převod řízení upravuje silové a pohybové poměry řízení podle požadavků vyplývajících z hmotnosti a rychlosti vozidla.

Těžší vozidla vyžadují větší převody, aby řízení nebylo příliš namáhavé.

Rychlá a lehčí vozidla naopak potřebují malý převod, aby ovládání bylo pohotovější a citlivější.

Převod může být konstantní nebo proměnlivý v závislosti na úhlu natočení hřídele volantu. a to podle typu a konstrukce převodky řízení

U přímočinných řízení jsou převodky:

• s maticovým převodem
• se šnekovým převodem
• s hřebenovým převodem

U maticového převodu je pohybový šroub s lichoběžníkovým závitem spojen s hřídelem volantu. Na šroubu se posouvá matice. Posuvný pohyb matice se převádí na kývavý pohyb krátké páky spojené s hřídelem řízení, na němž je na výstupu upevněna hlavní páka řízení.

Řídicí mechanismy se zesilovačem

Řídicí mechanismus s hydraulickým zesilovačem je ústrojí automobilu, určené pro zvětšení momentu vytvářeného řidičem na volantu za účelem natáčení řídicích kol automobilu, které je uskutečňováno jednak mechanickým převodem a jednak účinkem doplňkového zdroje energie. U nákladních automobilů a autobusů, kde by přímočinné řízení vozidla vyžadovalo značnou sílu na volantu, se montují zesilovače řízení. Zdrojem energie pro zesílení účinku řízení je nejčastěji tlakový olej.

Brzdová soustava silničních vozidel

Nejdůležitější součást silničních vozidel. Brzdová zařízení jsou všechny brzdové soustavy namontované na vozidlo, jejichž funkcí je snížení rychlosti pohybujícího se vozidla nebo jeho zastavení nebo zajištění již stojícího vozidla.

Brzdové soustavy rozdělujeme na:

• provozní brzdy – účelem je snížit rychlost vozidla nebo je zastavit
• nouzové brzdy – jejímž úkolem je snížit rychlost vozidla nebo je zastavit v případě
  selhání provozní brzdy
• parkovací brzdy – umožňuje udržet stojící vozidlo i na svahu zejména v nepřítomnosti
  řidiče
• odlehčovací brzdy – umožňuje řidiči ustálit nebo snížit rychlost, zejména na dlouhém
  svahu
• samočinné brzdy  –  samočinně  brzdí  přípojné  vozidlo  při jeho  úmyslném   nebo
  náhodném odpojení od tažného vozidla.
• ABS – antiblokovací systém – slouží proti zablokování kol při smyku

 

Brzdové zařízení obsahuje ústrojí pro dodávku energie, ovládací ústrojí, vlastní brzdu, a je­li třeba, přídavné ústrojí pro přípojné vozidlo.

Brzdová ústrojí můžeme dále rozčlenit z hlediska ústrojí pro dodávku energie na:

• přímočinné brzdové soustavy
• brzdové soustavy s posilovačem
• strojní brzdové soustavy
• nájezdové brzdové soustavy
• gravitační brzdové soustavy

Dále brzdy dělíme podle přenosu energie z ovládacího ústrojí na brzdící zařízení:

• vzduchové
• kapalinové

Kapalinové brzdy silničních vozidel

Kapalinové brzdy automobilů patří k brzdám přímočinným, tj. brzdám, u kterých velikost brzdicí síly je závislá na ovládací síle, tj. na síle, kterou působí řidič na pedál brzdy.

Kapalinové brzdy se používají jako provozní, resp. nouzové brzdy u osobních a lehkých nákladních automobilů. Kapalinová brzda má mechanický převod pedálu a kapalinový převod mezi hlavním brzdovým válcem a brzdovými válečky umístěnými ve vlastních brzdách v kolech.

Princip kapalinové brzdy vychází z Pascalova zákona, který říká, že v kapalinách se šíří tlak rovnoměrně všemi směry. Tlak v kapalině vzniká v brzdové soustavě působením ovládací síly na pedál a přes pákový převod pedálu na pístnici a píst hlavního brzdového válce.

Kapalinové brzdy se plní brzdovou kapalinou, (např. Syntol HD 205, HD 230 žluté barvy). Použití pro jednotlivé druhy a typy vozidel stanoví jejich výrobce, který předepisuje i délku výměnného intervalu., zejména vzhledem k tomu, že kapalina pohlcuje z ovzduší vodu, čímž se snižuje její bod varu a horní hranice provozní teploty. Kapalina má nízký bod tuhnutí a malou změnu viskozity v závislosti na teplotě a její bod varuje minimálně 205 nebo 230 °C.

Sešlápnutím pedálu se posouvá píst v hlavním brzdovém válci, tím vznikne v kapalině přetlak, který se okamžitě rozšíří do celé brzdové soustavy. Protože kapalina je prakticky nestlačitelná, začnou se ihned posouvat od sebe písty v brzdových válečcích. .Tím se rozpínají čelisti, až dosednou na brzdový buben. Dalším zvětšováním síly na pedál se zvyšuje tlak v celé soustavě, a tím se zvyšuje i přítlačná síla čelistí. Odbrzdění nastane uvolněním pedálu, tlak klesne a čelisti se posunou do výchozí polohy silou vratných pružin. Hlavní válec je neustále doplňován kapalinou z vyrovnávací nádržky, aby se zabránilo vniknutí vzduchu do brzdové soustavy (vzduch je stlačitelný a snižuje účinnost brždění).

Nevýhodou kapalinových brzd je možnost vyřazení celého okruhu z činnosti při poruše jediného místa soustavy (prodřená nebo prasklá hadice nebo potrubí). Proto se spolehlivost funkce brzd zvyšuje rozdělením systému na dva samostatné okruhy, a pak mluvíme o kapalinových dvouokruhových brzdách.

Podle třecích částí se brzdy rozdělují na:

• Bubnové
• Kotoučové

 

Brzdy bubnové

Brzdy bubnové čelisťové se používají u osobních automobilů jen na brzdách kol zadní nápravy. Skládá se ze štítu brzdy, brzdového válečku, vratných a vodících pružin, z kotvící pružiny a čelisti s obložením.

Brzdový buben tvoří rotující část brzdy. Jeho vnitřní válcová Plocha je hladce obrobena. K hlavě kola je upevněn šrouby, nejčastěji svou vnitřní čelní plochou. Kromě dobrého třecího účinku musí brzdový buben dokonale odvádět teplo vniklé třením.

Brzdové čelisti mají být dostatečně tuhé a zároveň musí odvádět teplo. Jsou otočnč upevněny na kotevním čepu nebo patce. Vyrábějí se litím z hliníkových slitin nebo z oceli. Kotevní čep nebo patka je upevněna ve štítu brzdy, který slouží současně jako kryt brzdy proti vnikání nečistot a prachu. Štít brzdy je pevně uchycen na nápravě.

Třecí brzdové obložení se vyrábí z osinkového pletiva s příměsí bavlny pro lepší soudržnost a je protkáno kovovými drátky (mosaz) k dosažení dobrého odvodu tepla. Dnes se běžně u osobních automobilů obložení na čelisti lepí.

Nevýhodou čelisťových brzd jsou tepelné deformace. Brzdový buben zvětšuje při zahřátí svůj průměr podle kterého se pak opotřebuje obložení a po zchladnutí pak nedoléhá celou plochou na třecí plochu bubnu. Pak je záběr brzdy nepravidelný a dochází k blokování kol.

Brzdy kotoučové

Kotoučové brzdy patří k nejrozšířenějšímu typu brzd u osobních automobilů. Skládají se z kotouče, pístu, třmenu, třecího segmentu s obložením.

Funkci brzdového bubnu zde vykonává kotouč, který má na obou čelních stranách čelní plochu. Vlastní brzdu tvoří třmen, v němž jsou umístěny písty. Na pístech jsou třecí segment) s obložením, které při brždění svírají brzdoví kotouč. Brzdový kotouč je spojen s nábojem kola.

Kotoučové brzdy mají několik předností před brzdami bubnovými. Vzhledem ke své styčné ploše jsou velmi účinné, dobře se chladí a nepodléhají tolik deformacím. Zabírají poměrně málo místa, jsou snadno přístupné a mají menší hmotnost. Snadno se udržují a opravují.

 

Paliva spalovacích motorů

Paliva

Základním požadavkem na palíva je:

• schopnost vytvořit   se   vzduchem   takovou   zápalnou   směs,   která   po   shoření
  nezanechává  mechanicky  nebo  chemicky  škodlivé   látky  (prach,   popel,
  kyseliny, saze).
• vysoká výhřevnost
• chemická stálost vůči vzduchu, vodě a vlhkosti
• dobrá zápalnost
• dostatečná rychlost spalování ve směsích se vzduchem
• dobrá odpařivost
• vhodná teplota bodu zápalu
• dobrá skladovatelnost

nejrozšířenějším palivem pro spalovací motory jsou paliva vyráběná destilací ropy. krakováním, nebo synteticky. Základem těchto paliv jsou uhlovodíky, kterých je mnoho druhu, a jejich vlastnosti přímo ovlivňují vhodnost paliva k pohonu spalovacího motoru.

Kapalná paliva rozdělujeme na paliva:

1. pro zážehové motory – benzíny
2. paliva pro vznětové motory – motorové nafty

Benzín = hořlavina I. třídy, bod vzplanutí 1 °C, čirá bezbarvá látka náchylná k výbuchu.

Benzíny se dodávají pro spotřebu, v několika druzích, přičemž jedním z kritérií je jejich odolnost proti detonačnímu spalováni, charakterizovaná oktanovým číslem 91 – 98.

Detonační spalování je spalování části směsi s vysokou rychlostí kdy se šíří rázové vlny. Takovýto průběh spalování v motoru je nežádoucí, protože vyvolává havarijní stav motoru (zapečení pístních kroužků, zadření pístu ve válci, propálení pístu, ventilů, těsnění apod.).

Odolnost paliv proti detonačnímu spalování lze zvýšit přidáním velmi malých množství přísad tzv. antidetonátorů, do základních paliv většinou jde o sloučeniny olova.

Dnes je v prodeji benzin NORMÁL 91, SPECIÁL 91 s oktanovým číslem 91. Bezolovnatý benzin NATURAL 95, který se musí mísit u vozů bez katalyzátoru s aditivy nahrazující olovo.

Nafta = hořlavina II. třídy, bod vzplanutí nad 100 °C

K hlavním fyzikálněchemickým vlastnostem motorové nafty patří: vznítivost, zápalná teplota a spalovací vlastnosti, hustota a viskozita, destilační vlastnosti, výhřevnost, odolnost proti nízkým teplotám.

Palivo vyžaduje dobrou vznítivost požaduje se, aby doba, která uplyne od vstříknutí částečky motorové nafty do okamžiku, kdy tato částečka začne v ohřátém vzduchu hořet, byla velmi malá. Tato doba se nazývá průtahem vznícení. Mírou průtahu (zpoždění) vznícení motorové nafty je cetanové číslo. Čím je cetanové číslo vyšší, tím je průtah vznícení kratší.

Paliva s vyšším cetanovým číslem mají kromě krátkého průtahu vznícení i dobré spalovací vlastnosti. S rostoucím cetanovým číslem se zlepšují spouštěcí vlastnosti vznětových motorů, snižuje se hluk spalování a zlepšuje se i Čistota spalování. Příliš vysoké cetanové číslo nad (60) má negativní důsledky, jako tvorbu nežádoucích exhalátů (saze, CO, CH2). přehřívání vstřikovací trysky. Pro současné vznětové motory je požadováno CČ = 40 – 60.

Nafta je v zimě náchylná k zamrznutí, proto se dodávána podle stupňů zamrznutí a dělí se na letní a zimní.

 

	BENZIN	NAFTA
Výhřevnost	41 -44.,ofiJ/kg	41-42.,o(\í/kg
Hustota p	760 kg/nť	870 kg/m‘
Viskozita	0,8° E	1 – 2° E

Směšovací poměr

Aby palivo v motoru účinně shořelo musí mít k dispozici potřebné množství vzduchu. Teoretický směšovací poměr udává, kolik kg vzduchuje třeba k úplnému spálení 1 kg paliva. Směšovací poměr benzínu a vzduchuje asi 1 : 15.

Dříve než se směs zapálí, je nutné dokonalé promísení paliva se vzduchem, aby každá kapka paliva měla ve svém okolí dostatek kyslíku. Pro maximální výkon je žádoucí, aby se využil veškerý vzduch nasátý do motoru. U benzínových motorů se maximálního výkonu dosáhne při bohatší směsi, ti. s přebytkem paliva. Tento přebytek paliva zajišťuje dokonalé využití vzduchu i při ne zcela dokonalém promísení. Ve výfukových plynech se však objeví nežádoucí, zdraví škodlivé složky vzniklé nedokonalým shořením paliva za nedostatku vzduchu. Použije-li se přebytků vzduchu, je směs chudá a palivo shoří úplně a s dobrou účinností. Měrná spotřeba pálívaje v tomto případě nízká a ve výfukových plynech je malé množství škodlivin.

Měrná spotřeba

Množství spotřebovaného paliva na jednotku výkonu motoru. U silničních vozidel se udává spotřeba litrů na 100 km (podle normy EU 99/100). Uvádí se ve třech úrovních:

1. Město
2. Mimo město
3. Kombinovaná spotřeba

 

Pohyblivé části motoru

Do této konstrukční skupiny zařazujeme písty, klikový mechanismus, rozvodové ústrojí. setrvačník a tlumič kmitů.

Písty pro spalovací motory

Úkolem pí stu je:

• Utěsnit spalovací prostor
• Přenést tlak plynů (p) a setrvačné síly (S) z pístu na ojnici
• F_n normálovou složku sil přenést prostřednictvím třecí plochy pístu na válec
• Teplo odevzdané dnu pístu přenést prostřednictvím válce na chladicí látku
• U dvoudobých motorů ovládání rozvodu

Píst motoru je válcovité těleso, uzavřené nahoře dnem. které tak ohraničuje xpaloxad prostor. Dolní část je otevřená. Na plášti pístu jsou drážky pro uložení pístních kroužku, pod nimi nálitek pro uložení pístního čepu. Píst musí být dostatečně dlouhý, aby bylo zajištěno jeho dobré vedení ve válci.

Píst spalovacího motoru je jednou z nejvíce namáhaných částí motoru. Musí přenášet velké tlaky plynů dosahující až 10 Mpa musí odolávat vysokým teplotám 1800 až 2000 °C vlivem setrvačných sil. Píst musí mít co nejmenší tepelnou roztaživost a také malou hmotnost, hlavně u rychloběžných motorů.

Píst přichází ve válci do styku s horkými plyny, musí proto mít za studeného stavu ve válci dostatečnou vůli, aby při jeho ohřátí v provozu nedocházelo k zadření. Proto mívá píst nejmenší průměr v horní části, kde se tepelně nejvíce roztahuje. Ve dně pístu bývá vybrání pro ventily, aby píst v horní úvrati na ventily nenarážel. Všechny hrany a kouty, hlavně ve dně pístu, mají být při konečné úpravě zaobleny, aby na hranách nevznikaly trhliny vlivem napětí z proměnného tepelného zatížení.

Dobré těsnění pístu ve válci zajišťují v horní části těsnicí kroužky (pístní kroužky), jejichž počet závisí na velikosti pístu. Malé písty mívají tři, velké až šest těsnicích kroužku, které jsou uloženy v drážkách v tělese pístu. Píst a pístní kroužky roztírají také olej odstřikovuný na stěny válce, které jsou tímto způsobem mazány. Část oleje proniká kolem pístu a pístních kroužků až do spalovacího prostoru, kde je při pracovním zdvihu spalována horkými plyny. Množství mazacího oleje odstřikovaného na stěny válce je však větší, než je nutné k dokonalému mazání. Aby nebylo mazání nadměrné, jsou na pístu stírací kroužky, které stírají přebytečný olej ze stěny válce. Stírací kroužek má na svém obvodu kulaté nebo podélné otvory, kterými setřený olej proniká do drážky v pístu. Tato drážka má po celém obvodu otvory, kterými odtéká olej vnitřkem pístu.

Pístní kroužek je prstencové těleso v jednom místě rozříznuté. Tím se dosahuje pružení nasazeného kroužku. Pístní kroužky se vyrábějí většinou z jakostní litiny.

Pístní čep přenáší tlak plynů z pístu i jeho setrvačné síly na ojnici a klikový mechanismus. Protože musí přenášet velké síly, je vyroben z jakostní houževnaté oceli povrchově upravené. Čep jev pístu uložen různými způsoby:

• čep je nalisován v pístu a je volně uložený v horním oku ojnice
• čep je nalisován v oku ojnice a je volně otočný v pístu
• čep je volně uložen jak v oku ojnice, tak i v pístu.

 

Klikový mechanismus

Klikový mechanismus mění posuvný pohyb pístu na otáčivý pohyb výstupního hřídele motoru. Přímý pohyb pístu na otáčivý pohyb klikového hřídele převádí oj nice. Přenáší působící síly z pístu na klikový hřídel.

Ojnice se skládá z oka ojnice pro uložení čepu , z dříku a hlavy pro uložení na klikový čep.

Používají se ojnice:

• jednoduché s uzavřenými nedělenými hlavami
• jednoduché s otevřenými dělenými hlavami
• rozvidlené
• se závěsnými oky

Rozvidlené hlavy se používají u ojnic pro motory se dvěma řadami válců, např. do V.

U závěsných ok je spodní hlava opatřena na jedné straně závěsným okem, ve kterém je pomocí čepu zavěšena menší ojnice vedlejší. Dřík ojnice bývá nejčastěji ve tvaru I nebo 11, který zaručuje vysokou pevnost při malé hmotnosti.

Klikový hřídel se skládá z hlavních čepů, kterými je uložen v hlavních ložiscích v klikové skříni, dále z klikových čepů pro uložení ojnic a z ramen, která spojují čepy. Na klikové hřídeli je připevněn setrvačník, protizávaží a tlumič torzních kmitů.

Je vyráběn jako celistvý nebo dělený. Dělené klikové hřídele používáme hlavně u větších motorů nebo jsou-li hřídele uloženy ve valivých ložiskách. Jednotlivé díly jsou spojeny pomocí přírub, které tvoří zároveň ramena, spojující jednotlivé klikové čepy a čep> pro válečkové ložisko. Výhodou děleného hřídele je možnost poměrně rychlé výměny poškozeného čepu.

Pro umožnění průchodu mazacího oleje má klikový hřídel duté čepy, které jsou spojen) mezi sebou vrtanými nebo odlitými kanály. Olej se přivádí obvykle do hlavních ložisek a odtud proudí dutými klikovými čepy k ojničním ložiskům.

Kliky na hřídeli se rozestavuji tak, aby vznícení paliva ve spalovacím prostoru následovalo ve stanoveném, pořadí za sebou. V každém válci čtyřdobých motorů proběhne pracovní oběh za dvě otáčky hřídele. Proto jsou kliky u čtyřválcového motoru natočeny proti sobě o 180°. šestiválcový motor má kliky pootočené o 120° a osmiválcový motor o 90°.

Hřídele řadových motorů jsou souměrné, aby se setrvačné odpory pístů a ojnic vzájemně vyrovnávaly. Aby se snížilo namáhání ložisek a dosáhlo lepšího vyvážení u klikových hřídelí víceválcových motorů, používá se protizávaží. Jsou vyráběna vcelku s hřídelem nebo jsou samostatná, k ramenu hřídele upevněná.

Oba konce hřídele jsou nejčastěji zakončeny přírubami. Jedna příruba slouží pro upevněni setrvačníku a druhá pro případné upevnění tlumiče kmitů nebo napojení pomocných pohonů. Před přírubou na straně setrvačníku je obvykle upevněno hlavní ozubené kolo pohonu. protože umístění pohonu na této straně zaručuje klidnější chod rozvodového ústrojí a tím i jeho menší namáhání. V místě výstupu hřídele z klikové skříně bývá umístěn odstřikoxací kroužek, který brání unikání oleje z klikové skříně.

Setrvačník jeho úkolem je vyrovnávat nerovnoměrný běh motoru vlivem nepravidelného přenosu sil od pístu. Klikový hřídel by se otáčel nerovnoměrně. Setrvačník v sobě hromadí pohybovou energii potřebnou k překonáváni úvratí a pomocných zdvihů, překonává odpory, a umožňuje roztáčení motoru. Na kotouči setrvačníku bývá ozubený věnec, do kterého zabírá pastorek elektrického spouštěče (startéru).

Torzní tlumič kmitů – tlumí kritické otáčky, které vznikají působením nestálého kroutícího momentu na klikový hřídel. Působením těchto změn se hřídel nakrucuje a kmitá kolem své osy a vzniká rezonance. Kritické otáčky se v provozu projevují zvláštním hlukem a chvěním celého motoru.

 

Palivový okruh

Palivová zařízení zážehových motorů

U zážehových benzínových motorů je směšovací poměr benzínu a vzduchu připravován nejčastěji v karburátorech. Palivové zařízení se pak skládá z palivové nádrže, ukazatele stavu paliva, dopravního čerpadla a karburátoru. Soustava může být vybavena i čističem paliva a vzduchu a sacím potrubím.

Palivo se dopravuje do karburátoru bud přímo potrubím ze spádové nádrže (motocykly) nebo dopravním čerpadlem.

Vzduch nasávaný do motoru proudí karburátorem, ve kterém se mísí s palivem. Palivo se přivádí do komory s plovákem a jehlovým ventilem (6). Odtud jde hlavní tryskou (2) do vzdušníku s emulzní trubicí (1) kde se již mísí palivo v žádaném poměru se \/.duchem (V). Takto vzniklá bohatá směs se vede do rozprašovače (4) umístěný v difuzéru (7), kde se mísí s hlavním proudem vzduchu. Přes škrtící klapku (5) je směs nasávána do válců, kde se zapálí jiskrou od elektrické svíčky.

Konstantní průřez difuzéru je příčinou toho, že při malých, otáčkách motoru je malá rychlost proudění vzduchu kolem rozprašovače a příprava směsi je nedokonalá. Zmenšením difuzéru se rychlost vzduchu zvýší, ale zhorší se plnění motoru. Aby motor pracoval i při nízkých otáčkách a přitom měl dobré plnění při vysokých otáčkách, používají se karburátory dvojité, s dvěma dyfuzéry, z nichž se nejprve otvírá jeden pří nižších otáčkách a teprve při vyšších otáčkách se začne otvírat i druhý. Takové,zapojení karburátorů se nazývá rejstříkové a bývá provedeno různým způsobem (mechanické, pneumatické). Vhodnější princip představuje karburátor s proměnlivým difuzérem.

Při spouštění studeného motoru je třeba směs značně obohatit. Jednak proto, že se veškeré palivo nedostane až do válce, ale zkondenzuje na stěnách sacího potrubí, a jednak proto, že při nízké teplotě se odpařují jen nejlehčí složky paliva. Přípravu bohaté směsi pro spouštění zajišťuje sytič ovládaný lankem nebo samočinným termostatem. Ihned po zahřátí se sytič vypíná, aby přebytek paliva neředil a nesmýval olejový film na sič*nách \álce a ab\ nevzrůstala spotřeba paliva.

 

Palivové ústrojí vznětových motorů

U vznětových naftových motorů se používá k dopravení paliva do spalovacího prostoru válce vstřikovací čerpadlo. To je poháněno zvláštním vačkovým hřídelem od klikové skříně. Palivový okruh nejčastěji tvoří: nádrže na palivo s přívodním a odpadovým potrubím, čističe paliva, dopravní čerpadlo, výtlačné potrubí, vstřikovací čerpadlo, vstřikovače s tryskami, propouštěcí ventil s armaturou a případně jiné prvky.

Vstřikovací systém může být pneumatický nebo hydraulický. Hydraulický může být pístový nebo akumulační, který může být se společným čerpadlem nebo s jednotlivými čerpadly.

Přímý vstřik paliva do válců motorů jednotlivými čerpadly, která bývají u motorů s menším průměrem válce umístěna v jednom blokovém čerpadle, je v současnosti nejčastěji používaným způsobem dopravy paliva do válce. Regulace vstřikovaného množství paliva je možná změnou nasátého objemu paliva nebo změnou vytlačovaného objemu paliva.

Používá se i k regulace objemu paliva natáčením pracovního pístku čerpadla, který kromě přímočarého pracovního pohybu, vykonává i otáčivý pohyb regulační. Množství vstřikovaného paliva je dáno délkou posunu, při které neodfrézovaná část pístku, zakrývá při výtlačném zdvihu plnicí otvor. Natáčení pístku se provádí regulační tyčí. která je ovládána ručně nebo regulátorem.

Vstřikovače u vznětových motorů jsou obvykle samostatné celky. Jejich část tvoři vstřikovací trysky, které mohou být otevřené nebo zavřené.

Používaná nafta ve spalovacích motorech musí být pečlivě čištěná. Provádí se to ve třech stupních:

hrubými čističi – jsou umístěny mezi nádrži a dopravním čerpadlem, jsou v provedeni štěrbinovém, sítovém

středními čističi – umístěnými mezi dopravním a vstřikovacím čerpadlem, jsou s vložkami plstěnými, bavlněnými, papírovými

– jemnými čističi – umístěnými ve výtlačném potrubí, většinou přímo ve vstřikovací. používá se štěrbinový čistič.

Pro dopravu paliva používáme dopravní čerpadla. Dopravuje naftu do vstřikovacího čerpadla s přetlakem 0,1 až 0,2 MPa, přetlak udržuje přetlakový ventil. Dopravované množství musí být až 3krát větší než je spotřeba při největším středním užitečném tlaku. Čerpadla jsou zubová, membránová, pístová, křídlová aj.

Vstřikování paliva vznětových motorů

Vstřikování paliva do sacího potrubí probíhá nepřetržitě a nebo časově. Nepřetržité vstřikování provádí tryska, která je umístěna ve větší vzdálenosti od sacího potrubí a tím dochází k neustálému smáčení stěn potrubí. U časového vstřikování je palivo vstřikováno v přesně určených intervalech a trvání výstřiku je poměrně krátké. Dokonalé spalování závisí také na způsobu regulace.

Motory s přímím vstřikováním paliva

Palivo je vstřikováno pomocí trysky do spalovacího prostoru, který je umístěn ve dne pí^iu. Motory s přímým vstřikem paliva jsou konstrukčně jednodušší a jejich provoz je hospodárnější, především pro malou spotřebu paliva. Jsou však hlučnější a vyžadují dražší víceotvorové trysky se vstřikovými tlaky 1,7-4 MPa.

Komůrkové motory

Palivo je vstřikováno do spalovací komůrky, která je umístěna v hlavě válce. Výhody komůrkových motorů:

 

o   Požívají   se   výrobně   levnější   jednoduché   jednootvorové   trysky   s s ní/kvmi

vstřikovacími tlaky 0,8 – 1,5 MPa o   Mají dokonalejší spalování o   Nízkou hlučnost Nevýhody:

o   Větší spotřeba paliva

o   Komůrky mají  mít stálou provozní  teplotu a proto  se vykládají  keramickými

materiály o   Spouštění motoru, ve vychladlém stavu je obtížné. Proto se do komůrek často

vkládají žhavicí svíčky, které při spouštění motoru komůrku vyhřívají.

Katalyzátory

Katalyzátor slouží k likvidaci škodlivých látek a exhalací ze spalovacích motorů. Existují dva druhy katalyzátorů:

1. neřízený jednocestný oxidační katalyzátor (účinnost 50 – 60 %)
2. řízeny trojcestný katalyzátor s lambda sondou (účinnost až 90 %)

Principem činnosti katalyzátoru je urychlení chemických procesů při výfuku a teplotách nad 250 °C. Méně účinný neřízený katalyzátor se používá u dvoudobých motorů, kde se snižuje obsah uhlovodíků a oxidu uhelnatého.

Třícestný katalyzátor navíc likviduje oxid dusíku. Činné část tvoří katalytické látky (platina. paládium, rhodium, ruthenium) jimž se nasytí povrch kovového nebo keramického nosiče.

 

Pístový kompresor

Kompresor slouží k k výrobě   stlačeného vzduchu pro průběžné , samočinné brzdy vlaku, pro přímočinnou přídavnou brzdu a přístrojové   obvody na hnacích vozidlech a pro strojní brzdy silničních nákladních vozidel. Pohon kompresoru může být: o   Ruční – kompresor je ovládán ruční pákou (H 4) o   Elektromotorem – pro použití na elektrických lokomotivách (2 Br) o   Převodem od naftového motoru – lokomotivy motorové trakce (K 1, K 2 lok, 3 DSK-75)

Typy kompresorů:

• H 4 – ruční pístový, jednoválcový, jednostupňový, jednočinný stroj
• 2 Br   –   pístový,  jednoválcový,  jednostupňový,  jednočinný   stroj   chlazený
  vzduchem, poháněn elektromotorem, dodává 2,3 nr/h vzduchu
• K 1 – stojatý dvouválcový, dvojčinný stroj vzduchem chlazený
• K 2 – stojatý, jednočinný, dvoustupňový stroj s válci do W, vzduchem
  chlazený, dodává 160 m³/h vzduchu
• 3 DSK-75  –  rychloběžný,  dvoustupňový,  řadový,  tříválcový  stroj   chlazený
  vzduchem,

Složení kompresoru:

1. Kliková skříň – na čelech zakryta víky, v dolní části tvoří olejovou nádž
2. Klikový mechanismus – zalomená kliková hřídel uložená v ložiscích, na čepech jsou
   nasazeny oj nice   s dělenou   hlavou   a   s kluznými   ložisky,   protilehlá   oka  jsou
   vypouzdřena
3. Válce – samostatná tělesa, která jsou společně s hlavami válců a souosými ventily
   připevněna šrouby ke klikové skříni
4. Písty – z lehké slitiny spojené s ojnicemi pístními čepy, se stíracími a těsnícími
   kroužky
5. Speciální hliníkové hlavy – spolu s válci žebrovány z lehké slitiny
6. Ventily – souosé, umožňují vysoké otázky stroje
7. Chladící ventilátor – chladí válce a hlavy, pohání je klínová řemenice od klikové
   hřídele
8. Sací koš – čistí nasávaný vzduch, upevněn na hlavě kompresoru

Vícestupňová komprese

Probíhá v kompresoru s více válci, kdy jeden nebo dva válce jsou válce prvního stupně a další válec je druhého stupně. Stlačování vzduchu tu probíhá vícekrát.

Vzduch se nasaje přes sací ventil do válce prvního stupně kde se stlačí a výtlačným ventilem se přes mezichladič sacím ventilem dostává do válce druhého stupně kde se znovu stlačí. Odtud se komprimovaný vzduch otevřenými výtlačnými ventily druhého stupně dopravuje do vzduchojemu.

Jednočinný, dvoučinný stroj

Znamená to kolika plochami pístu kompresor stlačuje vzduch. U jednočinných kompresorů píst stlačuje jen jednou stranou. U dvoučinného kompresoru píst stlačuje oběma stranami při cestě tam i zpět.

 

Vzduchojemy

K brzdovému vybavení hnacích vozidel patří hlavní vzduchojemy. Mají být vždy zapojeny za sebou, aby stlačený vzduch byl prouděním co nejvíce ochlazen a obsah atmosférické vlhkosti, příp. rozprášeného oleje, se sráželi na stěnách vzduchojemu. Vzduchojemy musí mít odvodňovací zařízení.

Z hlavních vzduchojemu je stlačený vzduch, odebírán do dvou větví:

1. do napájecího potrubí a k obvodům samočinné i přímočinné tlakové brzdy,
2. k přístrojovým obvodům.

Některé lokomotivy mají ještě zásobní vzduchojemy. Vzduchojemy musí být umístěny tak, aby vypouštěcí hrdlo (zátka) bylo na nejnižším místě.

Každé železniční vozidlo má pomocný vzduchojem, ve kterém je provozní tlak 0.5 MPa potřebný k vyvození brzdicí síly v brzdovém válci. Velikost pomocného vzduchojemu je závislá na průměru brzdového válce (40 1, 57 1, 75 1, 100 1)

Výpočet pístového kompresoru

Výkon kompresoru se udává v množství vzduchu, který dokáže stlačit za jednotku času, nejčastěji m³/min.

Vf = objem za čas Kr= m³/min.

Vt=S. l.n.i. rf

S = plocha pístu ——–

l = zdvih pístu (m)

n = otáčky/min.

i = počet činných ploch

TJ   = dopravní účinnost (max. 0,8)   \a = —

d

 

Rozdělení silničních vozidel

Silniční vozidlo je motorové nebo přípojné vozidlo, určené k provozu na pozemních komunikacích, nevázané na koleje. Motorové vozidlo je silniční vozidlo poháněné vlastním motorem. Přípojné vozidlo je silniční vozidlo, které nemá vlastní zdroj pohonu a je taženo motorovým vozidlem.

Silniční vozidla dělíme na:

1. a) Motorová

• Automobily
• Osobní automobily
• Autobusy
• Nákladní automobily

 

• Do 3,5 t = dodávky
• Nad 3,5 t

–    Speciální   automobily   (požární,   kropicí,   zametací   vozy.   jeřáb},   montá/ní
plošiny)

• Motocykly, mopedy
• Traktory

1. b) Přípojná

• Přívěs
• Návěs
• Postranní vozík

Automobily spojené s přípojnými vozidly tvoří jízdní soupravu.

Osobní automobil je konstrukčně určen pro dopravu osob a jejich zavazadel má nejvíce 9 míst k sezení včetně řidiče. Osobní automobily dále dělíme: Podle konstrukce karoserie:

• Sedan
• Kupé
• Kabriolet
• Limuzína
• Kombi
• Roadster

Podle počtu bočních dveří:

• dvou dveřové
• tří dveřové
• čtyř dveřové
• pěti dveřové

Nákladní automobil je vozidlo konstrukčně určené pro dopravu nákladů, může také táhnout návěs nebo přívěs. Nákladní automobily dále dělíme na:

• valníkové nákladní automobily
• sklápěčkové nákladní automobily
• skříňové nákladní automobily
• speciální nákladní automobily (chladírenské, cisterny, pro píeprax u cernenm. Ivuhhij

 

Rozdělení kolejových vozidel

1. Hnací vozidla
2. Parní
3. Motorová
4. Elektrická

Podle účelu:

• Lokomotivy – nemají prostor pro cestující

1. Kapotové
2. Skříňové
3. Se středním stanovištěm

 

• Motorové vozy -jsou schopny samostatného pohybu, mají prostor pro cestující
• Motorové jednotky – ucelené vlaky pro osobní dopravu
• Vozidla drobná, speciální – pro účely železničního provozu(údržba, opravy)

Podle přívodu energie:

• Závislá – elektrické lokomotivy, elektrické motorové vozy
• Polozávislá – akumulátorové lokomotivy
• Nezávislá – parní, motorové lokomotivy, motorové vozy
  Podle druhu služby:
• Traťová
• Posunovací
• Drobná
• Speciální

2. Tažená vozidla – vozy
3. a) Osobní vozy

• Pro cestující
• Služební vozy
• Poštovní vozy
• Lůžkové a lehátkové vozy
• Jídelní, bufetové vozy
• Salonní vozy

1. b) Nákladní vozy

• Kryté vozy
• Otevřené vozy
• Plošinové vozy
• Cisterny
• Speciální nákladní vozy

1. c) Zvláštní vozy

Podle uspořádání pojezdu:

1. Podvozkové
2. Dvounápravové
   Podle rozchodu:

 

• Normálně rozchodná 1435 mm
• Širokorozchodná 1520 mm
• Úzkorozchodná 900, 1000 mm

 

Označování kolejových hnacích vozidel

Označení podle UIC

UIC – mezinárodní železniční unie, označení podle uspořádání dvojkolí

1. Počet hnacích dvojkolí – A,B,C,D,E………..
2. Počet nosných dvojkolí – 0,l»2,3>4……….
3. Označování dvojkolí od čela vozidla
4. Dvojkolí uložená ve společném rámu se značí zvlášť
5. Hnací dvojkolí individuálně poháněná – za A,B,C,D………… je nula
6. Dvojkolí v podvozku – za A,B,C,D……… je opatřen apostrofem
7. Složité případy u dvojkolí v podvozku – do závorek
8. h) Vozidla jedné jednotky se rozpojitelné celky značí znaménkem +

Označení podle ČD (staré značení)

Označení hnacích vozidel ČSD z roku 1921, (původně pro parní lokomotivy) dnešní době nevyhovuje.

1. a) Druh vozidla

Bez označení – parní lokomotivy

E – lokomotiva stejnosměrné trakce

S – lokomotiva střídavé trakce

ES – dvouproudová lokomotiva

M – motorový vůz

EM – elektrický motorový vůz stejnosměrné trakce

SM – elektrický motorový vůz střídavé trakce

N – vložený vůz

T – motorová lokomotiva

U – úzkorozchodná parní lokomotiva

MU- úzkorozchodný motorový vůz

TU – úzkorozchodná motorová lokomotiva

EMU – úzkorozchodný elektrický vůz

1. b) Označení řady vozidla

První číslice – počet hnacích dvojkolí

Druhá číslice – zvětšená o 3 x 10 = maximální rychlost

Třetí číslice – zvětšená o 10 = přibližná hmotnost na jednu nápravu (v tunách)

1. c) Konstrukční skupina

Čtvrtá číslice – rozlišuje hnací vozidla, která jsou stejného druhu a mají stejnou řadu, ale jejich konstrukce se liší

1. d) Inventární číslo

Poslední malé číslice – udávají o kolikáté vozidlo daného druhu a řady jde.

 

E 499.2006

= lokomotiva stejnosměrné trakce, 4 hnací dvojkolí, 9+3×10=120km/h,

 

9+10=19t na jednu nápravu, 19×4=76t hmotnost lokomotivy, jde o šestou lokomotivu této řady

 

Nové značení hnacích vozidel ČD

|l 50 006-51

Má celkem sedm číslic:

První tři číslice pro označení řady

Čtvrtá, pátá, šestá číslice inventárního čísla

Poslední číslice – kontrolní číslo

1. a) Označení řady – první číslice

• – elektrické lokomotivy stejnosměrné
• – elektrické lokomotivy střídavé
• – elektrické lokomotivy víceproudové
• – elektrické jednotky a vozy stejnosměrné
• – elektrické jednotky a vozy střídavé
• – elektrické jednotky a vozy víceproudové
• – motorové lokomotivy
• – motorové jednotky a vozy
• – řídicí vozy

0 – nemotorové vozy

1. Inventární číslo – udává o kolikáté vozidlo dané řady jde
2. Kontrolní číslo – pro kontrolu při zapisování čísel při počítačovém zpracování dat.

Výpočet kontrolního čísla

1. Číslice na lichých místech zprava se vynásobí dvěma
2. Číslice na sudých místech zprava se vynásobí jedničkou

• Výsledné číslice se napíší najeden řádek

1. V tomto řádku se jednotlivé číslice sečtou
2. Doplněk tohoto součtu do nejbližší vyšší desítky je kontrolní číslo

150006                                             751042

1+10+0+0+0+12                                           7+10+1+0+4+4

1+1+0+0+0+0+1+2 = 5-10 = 1                     7+1+0+1+0+4+4 = 17-20 = 1

 

DVOJ kol í – v kolejové dopravě má dvojkolí tři úkoly

1. převádí valivý pohyb na pohyb posuvný
2. přenáší síly mezi skříní a kolejí
3. zajišťuje vedení kol po kolejnici

Každé dvojkolí jakéhokoliv kolejového vozidla se skládá z nápravy a dvou kol, která jsou na nápravu nalisována. Kolo se skládá z několika částí. Je to kotouč nebo hvězdice, obruč a vzpěrný kroužek. Vzpěrný kroužek zajišťuje polohu obruče na kotouči. Na kotouči nebo hvězdici je náboj, deska a věnec. Obruč má jízdní plochu, vybíhající do okolku. Jízdní plocha zajišťuje nesení, okolek vedení vozidla po kolejnici.

Výroba: Na nápravu se nalisují kotouče, příp. hvězdice. Použité síly dosahují hodnoty 600 – 800 kN. Obruč se nasazuje na kotouč za tepla. Ohřátím až na 250 stupňů se její průměr zvětří natolik, že její nasunuti na kotouč je lehce proveditelné. Po ochladnutí je kotouč obručí svírán tak silně, že je jejich vzájemné pootočení vyloučeno.

Dvojkolí rozlišujeme na: hnací vedená

Existuje celá řada různých konstrukčních provedení dvojkolí, zejména u hnacích vozidel, kde se na nápravu převádí kroutící moment. Obvykle se používá ozubený převod, řidčeji spojnicemi výjimečně i převod řetězem.

Nápr3VOV3 lOZISkd – přenášejí síly mezi dvojkolím a skříní vozidla.

– rozdělují se na dvě skupiny na ložiska kluzná a valivá.

Ložiska mají mít tyto vlastnosti: spolehlivost malí součinitel tření malé opotřebení dobrý odvod tepla necitlivost na pokles teploty těsnost (odolnost proti vnikání prachu a vody) snadné doplňování a kontrola maziva snadná montáž a demontáž

Ložiska kluzná

V horní polovině ložiska je válcová pánev , která leží na čepu nápravy. Pánev je ve spodní části rozšířena, takže mezi pánví a čepem vzniká mezera, která má tvar zakřiveného klínu. Tato mezera vytváří jakousi malou nádrž na olej, která pomáhá k rychlému vytvoření olejového filmu zejména po delším stání. Na pánvi ložiska spočívá ložisková skříň, která chrání ložisko před nečistotami a vodou a vytváří nádržku pro olej. V tomto prostoru je uložen tzv. mazník. Skládá se z vlněného mazacího polštáře, který je přitlačován na spodní stranu čepu. Z polštáře splývají dolů do olejové lázně bavlněné knoty, kterými vzlíná olej. Na vnější straně je ložisková skříň uzavřena předním víkem s nalévacím otvorem s víčkem proti prachu a vodě, které slouží součastně jako olejoznak.

 

Ložiska valivá

V ložiskové skříni jsou jedno nebo dvě válečková, soudečková nebo kuželikuwt lu/i.^ka. Na nápravě je ložisko usazeno buď přímo, nebo pomocí přítlačných kroužků. Na vnitřní straně je ložisková skříň uzavřena vnitřním víkem a utěsněna labyrintovým těsněním. Stálou vzdálenost obou částí dvouřadového ložiska udržuje rozpěrací kroužek. Válečky, soudečky nebo kuželíky ložiska jsou vedeny klecí ložiska. Ložisko se maže konzistentním tukem čelní zátkou.

Porovnání kluzných a valivých nápravových ložisek: Kluzná ložiska jsou sice lacinější a mají menší hmotnost než ložiska valivá, ale v provozu se značně opotřebovávají. Potom je nutno pánve i čepy ložisek navzájem přizpůsobovat a opravovat. Z toho vyplývá, že ložiska je nutno často kontrolovat. Netěsnostmi nebo při vykládání vozů ve výklopných zařízeních uniká olej a vzniká nebezpečí horkého chodu ložiska a tím možnost způsobit i vážné železniční neštěstí. V zimě olej v ložiscích v době klidu vozidla tuhne a způsobuje několikanásobné zvýšení rozjezdových odporů. Valivá ložiska jsou sice dražší a vyžadují přesnou výrobu a montáž. Jejich opotřebení je však malé a mažou se jednou za 1-3 roky. Velké snížení horkých chodů. Jízdní odpory jsou téměř nezávislé na teplotě a délce stání.

Vypružení

Vypružení zvyšuje bezpečnost vozidla proti vykolejení. Vypružením vozidla se také snižuje přenos svislých zrychlení a tedy i sil, které vznikají mezi koly vozidla a kolejnicemi při jízdě přes svislé nerovnosti. Tím se šetří nejen železniční svršek, ale i samotné vozidlo s citlivým zařízením, nákladem nebo cestujícími. Je tedy žádoucí, aby nevypružená hmotnost vozidla, tj. především hmotnost dvojkolí a ložisek byla co nejmenší. Vypružení se skládá z tzv. pružících prvků, což mohou být pružnice, šroubové pružiny, pryžové pružící prvky a hydraulické tlumiče kmitů.

Pružnice

Je svazek listů zhotovený z pružinové oceli stažených objímkou. Nejdelší list je tzv. hlavní list který je zakončen oky pro spojení se závěsy. Proti vzájemnému posunutí a potočení jsou v listech drážky a žebra. Objímka (opasek) je proti posunutí zajištěn klínem.

Šroubovitá pružina

Je z kruhového drátu nebo drátu pravoúhlého průřezu. Vznikne vinutím drátu ve šroubovici po povrchu válce (válcová pružina) nebo kuželu (kuželová pružina). Konce jsou zbroušeny do roviny kolmé k ose pružiny a přihnou se ke krajním závitům. Tím se vytvoří opěrné dosedací plochy pružin. Zaujímají menší prostor než pružnice a jsou levnější, ale je nutno vypružení doplňovat tlumiči kmitů.

Zkrutná tyč

Je to tyč kruhového nebo čtvercového průřezu na jednom konci ukotvená. Druhý konec je otočně uložen v ložisku a pevně spojen s ramenem, na jehož konci působí síla kterou tuto tyč zkrucuje. Protože je vyrobena z kvalitní oceli, chová se stejně jako pružina.

 

Kuželová tlačná pružina

Tato pružina vznikne navinutím ocelového pásu do prostorové šroubovice na speciálním trnu. Pás může být buď stálý průřez nebo se jeho tloušťka či šířka mění. Při stlačování se z činnosti postupně vyřazují koncové závity a tím roste její tuhost. Použití u nárazníků nebo tažných háků

Kroužková pružina

Skládá se zrady vnitřních a vnějších kroužků, které do sebe zapadají a Hotvkaií se kuželovými plochami. Působením osové síly se vnější prsteny roztahují a vnitřní stlačují. Přitom dochází za značného tření k posunu v jejich stykových plochách a ke stlačeni cele řady. Při tomto stlačení je zapotřebí značné síly k deformaci prstenců, ale též k překonání tření. Tato vlastnost je velkou výhodou pružiny při použití v nejtěžších provozních podmínkách. Často se proto používá u vypružení narážecího ústrojí výkonných lokomotiv.

Pryžové vypružení

Pryž se zpočátku u kolejových vozidel používala jako prvek omezující přenášení hluku. Brzy sejí však využilo jako prvku, který je schopen výrazně tlumit nejrůznější druhy kmitání. Je tomu tak proto, že změny tvaru pryže jsou spojeny se značným vnitřním třením. V provozu nesmí být pryž namáhána v tahu, aby se nepřetrhla, nemá být vystavena otěru, vysokým teplotám, působení vody, oleje apod.

Pneumatické vypružení

Tlakový vzduch se vede do pružicího měchu ze zdroje tlakového vzduchu přes uzavírací a třídicí ventil. Charakteristiku vypružení lze ovlivnit tlakem použitého vzduchu a velikostí přídavného pomocného vzduchojemu. V posledních létech se pneumatické vypru/cm ro/>mU> u vozidel jezdících vysokými rychlostmi, kde se využívá i k nucenému naklápění vozidla v obloucích.

Přednosti pneumatického vypružení ve srovnání s ocelovými nebo pryžovými prvky: dá se docílit libovolně měkkého vypružení a libovolně nízkých kmitočtů konstantní výška zpruhy a tím i vozidla od temene kolejnice bez ohledu na velikost zatížení

možnost použít jednotné vzduchové zpruhy pro různá zatížení

dokonalé a jednoduché vyvážení sil působících na jednotlivá kola vozidla. Odpadá komplikovaný vahadlový systém

kovové spojeni vypružených částí je zcela přerušeno vzduchovým polštářem. Tím se sníží hladina hluku pronikající do skříně vozidla a zabrání se vnikání kmitů o vysokém kmitočtu vypružení je lehké a umožňuje jednoduchou konstrukci pojezdu.

Naproti tomu lze uvést tyto nevýhody:

závislost na zdroji tlakového vzduchu a vyšší provozní náklady na jeho spotřebu značné nároky na údržbu

minimální útlum vypružení vyvolává nutnost používat tlumicí prvky cenová náročnost.

Ukazuje se, že uplatnění pneumatického vypruženi je výhodně především u vozidel s vlastním zdrojem stlačeného vzduchu a s velkým váhovým rozdílem prázdného a zatíženého vozu (lehké vozové soupravy), kde se současně požaduje zvýšený jízdní komfort.

 

Tažné a narážecí ústrojí

Tažné a narážecí ústrojí přenáší tažné i tlačné síly, které působí mezi jednotlivými vozidly vlaku. Tažné ústrojí se skládá z táhla a spřáhla a narážecí ústrojí ze dvou nárazníků na každém čele vozidla. Spojením tažného a narážecího ústrojí v jeden celek vznikne spřáhlo (automatické nebo samočinné)

Tažné ústrojí

Tažné ústrojí se skládá:

• tažný hák – má hlavu s otvorem pro čep upevnění šroubovky
• tahadlová tyč

průběžná – přenáší přímo tažnou sílu hnacího vozidla, kterou potom není

namáhána konstrukce vozu. Nevýhodou je, že se komplikuje konstrukční

uspořádání spodku vozu. Proto se používá převážně u dvounápravových

vozů.

neprůběžná – upevněna na čelech rámu, konstrukce vozidla je namáhaná

tahem, použití u hnacích vozidel a u podvozkových vozů.

• střední táhlo
• spojka
• spřáhlové zpruhy
• pera pružnice

Tažné ústrojí je vždy vypruženo a uloženo kyvně. Vypružení tlumí rázy vznikající vtažném ústrojí zájmena při rozjezdu volné svěšeného vlaku, kyvným uložení se zmenšuje namáhání háku v obloucích a zmenšují se i příčné síly mezi dvojkolí a kolejí.

V oku tažného hákuje čepem uchycena šroubovka, složení:

• třmen
• vřeteno
• objímka vřetena
• závěsnice
• čep

Vozidla vlaku se svěsí tak, že třmen šroubovky jednoho vozidla se zavěsí na hák druhého vozidla. Závěsnice a třmen šroubovky jsou spojeny vřetenem. Vřeteno má pravochodý a levochodý závit. Proto otáčením rukojeti se šroubovka zkracuje nebo prodlužuje. Je proto možné svěsit vlak těsně, aby se nárazníky dotýkaly, nebo volně, aby byla mezi nimi mezera. Prvý způsob se užívá u vlaků osobní přepravy, druhý u vlaků nákladních. Při rozjezdu volně svěšeného vlaku se po předchozím stlačení soupravy uvádějí jednotlivé vozy vlaku do pohybu postupně, čímž se rozjezd usnadní.

Za některých okolností však mohou v táhlovém ústrojí volné svěšeného vlaku vznikal tak veliké síly, že se ústrojí přeruší, dojde k tzv. „přetržení vlaku“. Proto se úmyslně volí pevnost háku a tahadla větší než je pevnost šroubovky. Při uvedené závadě se poškodí šroubovka a vznikla-li závada na trati, je možné pokračovat v jízdě, protože se na tažný hák zavěsí šroubovka druhého vozu.

 

Narážecí ústrojí

K zachycení a utlumení vodorovných sil působících navzájem na čela sousedních vozidel se používá narážecí ústrojí. Skládá se ze dvou nárazníků, které jsou trubkové konstrukce.

Složení nárazníku:

• základní deska
• pouzdro koše
• pouzdro
• talíř – vypouklý nebo plochý
• narážedlová tyč
• zpruhy (pružina)

Na základní desce, která je uchycena na čelním příčníku vozidla je kos, ve klérem je zasunuto pouzdro s při vařeným talířem. Tlumící pohyb umožňuje narážedlová tyč s nasazenými zpruhami.

Nárazníky jsou vypruženy:

• vinutou šroubovou pružinou
• kroužkovou pružinou
• pryžovým vypružením

Nárazníky jsou schopny při stlačování absorbovat jednu až dvě třetiny práce nutné k jejich stlačení. Působí tedy jako tlumič. Zbytek práce vrací zpět do soupravy a působí tedy současně jako akumulátor energie. Této vlastnosti se dá využít například při rozjezdu velmi těžkého nákladního vlaku. Před rozjezdem strojvedoucí vlak stlačí a energie stlačených nárazníkových zpruh potom pomáhá ke snadnějšímu rozjezdu.

Samočinné spřáhlo

Svěšování vozidel je namáhavá a nebezpečná práce, ke která je zapotřebí velikého počtu pracovníků – posunovačů. Proto byla vykonstruována samočinná spřáhla ústřední, která splňují současně funkci tažného i narážecího ústrojí. Samočinné spřáhlo má splňovat tyto základní podmínky:

samočinně svěsí vozidla při vzájemném dotyku

při svěšení vozidel současně spojí veškeré vedení a potrubí

vozidla lze ručně odvěsit z boku vozidla i za působení síly ve spřáhle

spřáhlo lze ručně nastavit z boku vozidla, aby zůstalo trvale rozpojeno

Hlavní částí spřáhla je hlava, je tvořena mohutným odlitkem. V dutině odlitku je spojovací zámek s pojistkou. Pod spojovací hlavicí jsou nálitky pro napojení vzduchových trubic :i elektrických kontaktů. Hlava spřáhla přechází v hranolovité těleso, které je přes odpružovací zařízení upevněno v čelním rámu vozidla.

Samočinné spřáhlo se používá pouze u vozidel, u kterých se nepředpokládá svěšování s obvyklými železničními vozidly. Jde například o některé motorové a elektrické jednotky, tramvaje a o vozidla úzkorozchodných drah.

 

Základní části silničních vozidel

Automobil se skládá

• strojový spodek (šasi) – hnací a nosná část automobilu = podvozek, podvěs, poháněči
  soustava a příslušenství, (je schopen samostatného pohybu)
• karosérie – část vozidla, ve které jsou vytvořeny prostory pro využití vozidla podle jeho
  účelu, u motorových vozidel popř. též pro umístění částí jejich poháněči soustavy.

Podvozek    – nosná část silničních vozidel = rám vozidla s podvěsy, řízením, brzdným

zařízením a příslušenstvím.

Podvěs (přední, zadní) je přední (nebo zadní) náprava s koly, pérováním, vlastními brzdami s

nosnými a suvnými částmi podvěsu a s rejdovým ústrojím.

Poháněči soustava – vozidlový motor a převodové ústrojí.

Příslušenství vozidla – pomocná zařízení, přístroje, pomůcky a prostředky s vozidlem pevně

spojené, které jsou po technické stránce nezbytné pro činnost vozidla podle jeho účelu

(elektrické   zařízení,   čerpadlo   cisterny,   sklápěcí   zařízení   sklápěčkového   nákladního

automobilu apod.).

Vystroj vozidla – pomocná zařízení, přístroje a pomůcky a prostředky s vozidlem pevně

spojené a pro jeho provoz předepsané nebo účelné, nikoliv však nezbytné část vozidla, ve

které jsou vytvořeny prostory pro využití vozidla podle jeho účelu, u motorových vozidel

popř. též pro umístění částí jejich poháněči soustavy.(vnitřní osvětlení, ukazatel stavu paliva,

tachograf apod.).

Výbava vozidla – prostředky a pomůcky k údržbě a ochraně vozidla a nákladu s vozidlem

nespojené (nářadí, plachta, zakládací klíny apod.).

RÁM SILNIČNÍCH VOZIDEL

Rám je základní nosná část vozidla, vytvořená z různých prvků. Jsou na něm uloženy nebo upevněny hlavní skupiny vozidla. Rám je spojovacím členem strojového spodku a karosérie. Často se používá i tzv. pomocný rám, což je nosná část, která slouží k uložení karosérie na rámu vozidla (pomocný rám ložné plochy), nebo naopak jiné základní části vozidla v jeho karosérii (poháněči soustava osobního automobilu uložená na pomocném rámu a připevněná k samonosné karosérii). Rámy dělíme:

1. podle druhu vozidel na rámy:

• osobních automobilů
• nákladních automobilů
• autobusů
• přípojných vozidel
• traktorů

1. b) podle konstrukce na rámy:

• žebřinové
• páteřové
• příhradové

U osobních automobilů nosná funkce rámu = samonosná karosérie, použití jen rámů pomocných, které nesou obvykle poháněči soustavu a tvoří s ní montážní celek. Tyto pomocné rámy jsou pak přišroubovány v několika bodech k samonosné karosérii.

U nákladních automobilů nejrozšířenější druh rámu rám žebřinový. Rámy nákladních automobilů jsou navíc vybaveny i rozmanitým příslušenstvím a výstrojí, danými úpravou ložného prostoru (sklápěčkový), resp. druhem nákladního automobilu (speciální, tahač).

 

U autobusů se používají rámy žebřinové, příhradové nebo je karosérie samonosná nebo polonosná. V konstrukci přípojných vozidel se používají rámy žebřinové a samonosné karosérie u návěsů.

KAROSÉRIE SILNÍČNÍCH VOZIDEL

Je část vozidla, která slouží k umístění přepravovaných osob nebo nákladů s obsluhou. Karoserie může být:

• skořepinová – vyztužený, zpevněný nosný celek
• rámová – vestavěný rám s karosérií jako nedělitelný celek
• panelová – nosný skelet se snímatelnými panely
  Rozdělení podle konstrukce:
• podvozkové – nákladní automobily, přívěsy, návěsy
• polonosné – autobusy
• samonosné – os. automobily (nepotřebují nosný rám)
  Rozdělení podle účelu:
• osobní
• nákladní

valníkové

sklápěčkové

skříňové

speciální nákladní (cisterny, chladírenské, poštovní, montážní, kropicí karoserie)

■    speciální

U osobních automobilů a autobusů musí být karoserie prostorná se zaručeným výhledem a se snadným nastupováním a vystupováním. Musí poskytovat ochranu proti prachu a vodě. Nesmí přenášet hluk a má mít dobrou zvukovou izolaci, dobré větrání a topení.

U nákladních automobilů je prostor pro náklad a pro obsluhu odděleně. Kabina je samostatný konstrukční celek vytvářející uzavření prostor pro obsluhu vozidla.

Kabiny mohou být ve třech provedeních:

1. čelní kabina – motor je částečně v kabině a zadní část přečnívá za kabinu
2. polokapotová kabina – motor je uprostřed kabiny
3. kapotová kabina – motor je v předu mimo kabinu

Hlavním požadavkem konstrukce karoserie je splnění bezpečnosti posádky při nehodě.

NÁPRAVY SILNÍČNÍCH VOZIDEL

Náprava je nosný prvek, jehož prostřednictvím jsou dvě protější kola (pravé a levé) vozidla zavěšena na nosné konstrukci nebo na nosných částech podvěsu. Náprava je ta nosná část, která přenáší hmotnost vozidla a nákladu na kola, a ty části, které tvoří operu pro pevné části brzd pomocí držáku brzdových čelistí nebo štítu brzdy, přenášejí suvnou sílu při jízdě a suvné reakce při brždění z kol na ostatní části vozidla.

Podle konstrukce:

• tuhé nápravy – kola jsou uložena na nápravnici nebo mostu, tj. plném nebo dutém
  nosníku
• výkyvné nápravy   –   vozidlová  kola jsou   zavěšena   samostatně   prostřednictvím
  závěsných prvků přikloubených k nosné konstrukci vozidla.

 

Podle funkce:

• hnací nápravy – přenášejí kroutící moment motoru a kola vozidlo pohánějí
• řídicí nápravy – slouží k řízení směru jízdy vozidla
• sunuté nápravy – nepřenáší se na ně kroutící moment, mají jen nosnou nebo ještě řídicí

Podle umístění náprav na vozidle:

• přední náprava
• zadní náprava (první zadní, druhá zadní)
• střední náprava (jen je-li alespoň přibližně uprostřed mezi krajními nápravami)

U osobních automobilů, kde jsou použity dvě nápravy, je přední vždy řídicí. U současně převládající koncepce s motorem vpředu a pohonem předních kol je přední náprava současně i hnací. Zadní náprava je pak sunutá. U klasické koncepce a u koncepce s motorem vzadu a pohonem zadních kol je přední náprava řídicí a zadní hnací. V konstrukci předních náprav osobních automobilů jsou dnes používány výhradně výkyvné nápravy (s nezávisle zavěšenými koly). Tuhé přední nápravy byly běžné u osobních automobilů vyráběných před 2. světovou válkou.

U běžných nákladních automobilů, kde se výhradně používá klasické koncepce, je přední náprava řídicí a zadní náprava (nápravy) hnací. U vícenápravových vozidel bývá někdy u zadních náprav použito i náprav sunutých (6×2). U terénních automobilů s pohonem všech kol pak jsou přední nápravy řídicí i hnací. U lehkých nákladních automobilů může být přední náprava tuhá i výkyvná. Přední nápravy těžkých nákladních automobilů a zadní hnací nápravy bývají většinou tuhé.

U autobusů je přední náprava řídicí a zadní hnací. Výjimku tvoří kloubové autobusy, kde může být kromě přední řídicí nápravy použita střední náprava jako hnací a zadní náprava jako sunutá a současně řídicí. Přední nápravy autobusů jsou konstruovány jak výkyvné, tak i tuhé. zadní nápravy výhradně tuhé.

U přípojných vozidel se výhradně používají sunuté tuhé nápravy.

Vypružení

Jízdou zcela neodpruženého vozidla po nerovné vozovce vznikají krátké a tvrdé rázy, tlakové kmity a chvění. Úkolem vypružení je:

měnit rázy v pomalejší a měkčí silové účinky, které jsou pro cestující snesitelné, a je i

samo vozidlo méně namáháno.

zajištění trvalého styku kol s vozovkou – po odskočení kola od vozovky je má pérování

co nejdříve vrátit do styku s vozovkou, aby se zabránilo smyku, ke kterému jsou

náchylná hnací kola automobilu.

přenášet suvnou sílu od náprav na rám při jízdě a brždění.

zachycovat kroutící i klopný moment při rozjezdu a brždění.

zabránit nežádoucím pohybům vozidla při jízdě  (nakláněni  vozidla v  zatáčkách,

houpání a kolébání).

 

Listová pera

Je svazek plátů z pružinové oceli, které jsou na sebe naskládány a spojeny třmeny. Výroba je jednoduchá, a levná. Použití u vozidel s velkými rozdíly mezi hmotností nezatíženého a plně zatíženého vozidla – zadní hnací nápravy nákladních automobilů a autobusů.

Listové pero může být jednoduché nebo dvojité s hlavním a pomocným perem.

Listové pero se skládá z jednotlivých listů, z nichž nejdelší je hlavní list. Hlavní list má na jednom nebo obou koncích vytvořena oka pro připevnění pera závěsem k rámu. Ostatní listy jsou kratší a více prohnuté. Průřez listuje obdélníkový se zaoblenými hranami. Aby listy při pérování po sobě klouzaly, prokládají se fíbrovými podložkami, nebo se brousí, popř. jsou vyrobeny oceli obdélníkového vy dutého průřezu. Listy se spojují svorníkem pera, který je pojišťuje proti posuvu. Proti bočnímu posunutí se listy opatřují několika sponami nebo podélnými drážkami. Oka jsou opatřena ocelovými nebo bronzovými pouzdry čepů per V čepuje závit pro maznici a na povrchu čepu jsou mazací drážky. Přední konec listových per je uložen v držáku pera, který se upevňuje šrouby nebo nýty k rámu ze strany podélníku. Zadní konec pera je uložen výkyvné nebo kluzně pomocí kluzné opery pera, aby se při pružení mohlo pero prodloužit.

Vinutá pružina

Vinuté pružiny mají malou hmotnost a zabírají malý prostor, ale nemohou přenášet suvnou sílu, a proto musí být náprava vedena. Samotné pružiny nemají ani samotlumící účinek a reagují i na malé podněty. Vyžadují dokonalejší tlumení než listová pera. Používají se především k odpérování nezávisle zavěšených kol, méně často i u tuhých hnacích náprav.

Pružení se dosahuje kombinací s pryžovými dorazovými prvky a dvojčinnými hydraulickými tlumiči.

Zkrutná tyč

Zkrutná tyč má nejčastěji kruhový průřez a na koncích jsou hlavice o větším průměru. Přechod tyče v hlavice je kvůli zvýšení únavové pevnosti velmi plynulý, velkým poloměrem a povrch je hladce broušen nebo kuličkován. Jeden konec je zasunut do lůžka rámu nebo karosérie vozidla, na druhý je nasazeno rameno, spojené s polonápravou nebo závěsem kola. Zdvih kola se přenáší na rameno, které zkrutnou tyč natáčí v mezích její pružné deformace. Zkrutná tyč nemá být namáhána ohybem, nýbrž jen krutém.

Vzduchové vypružení

Pružícím elementem vzduchového vypružení je vzduch uzavřeny v pružném tělese a tvořící tak pružný polštář. Vzduchové vypružení pracuje s tlakem 0,5 MPa až 1 MPa.

Pružicí jednotkou vzduchové pružiny je základní objem vzduchu, a zatížení potom ovlivňuje tlak vzduchu. Změna tlaku se děje samočinně regulačními ventily podle průhybu. Zatížené vozidlo poklesne a regulační ventily vypouštějí, tlakový vzduch tak dlouho, až se vozidlo vrátí do správné výšky. Odlehčí-li se vozidlo, regulační ventily působí obráceně a vzduch vpouštějí. Vzduchová pružicí jednotka s uvedenou regulací umožňuje snadno udržet konstantní výšku nad vozovkou bez ohledu na změnu zatížení. Konstrukční provedení pružiny je:

Vlnovcové  – provedení je ve tvaru dvou nebo tří prstenců nad sebou, přičemž stěna

vlnovce je z pryže se zavulkanizovanými kordovými vlákny. Výhoda ve vysoké

životnosti.

Vaková – válcový tvar a ve spodní části svou vnější stranou obepíná tvarový píst. Její

stěny jsou rovněž z pryže se zavulkanizovanými kordovými vlákny. Výhoda může

mít relativně menší tuhost než pružina vlnovcová. Nevýhoda je poloviční životnost.

 

Tlumiče pérování

Vlastností každého odpruženého systému je kmitáni kolem rovnovážné polohy. Důvodem je setrvačnost pohybující se odpružené hmoty. Neodpružená hmota podvozku by bez tlumení způsobovala odskakování kol od vozovky a vznikali by rázy do podvozku a další nežádoucí přídavná namáháni. Stabilita vozidla při jízdě a jeho bezpečné vedení po vozovce proto vyžaduje, aby kolo vozidla vychýlené vlivem nerovnosti vozovky nekmitalo a aby co nejdříve opět zaujalo rovnovážnou polohu. Proto je nutno kmity vypružení tlumit, a proto se používají kapalinové teleskopické tlumiče. Každé kolo má zpravidla svůj samostatný tlumič. Teleskopický kapalinový tlumič

V trubce – v pracovním válci se pohybuje píst. Pracovní válec je souose vložen do většího válce, který tvoří nádrž kapaliny. Spodní část vnitřního pracovního válce má ventil, který při vysouvání pístu vpouští nasávanou kapalinu z vnějšího do vnitřního válce pod píst. Při pohybu pístu zpět se tento ventil uzavře, a naopak se otevře ventil v samotném pístu, jímž proudí kapalina do prostoru nad píst. Odtud se při vysouvání pístu vrací nepatrnými připouštěcími průtoky, v horním uzávěru pracovního válce, zpět do vnějšího mezikruží, do zásobníku. Tlumič je seřízen tak, že síla potřebná k zasunutí pístu, tedy při pružení kola nahoru, je podstatně menší než při vysouvání pístu, kdy působí proti síle pružin}‘. K pístnici tlumiče ještě bývá upevněno talířkové víko s vnějším trubkovým krytem, který chrání tlumič proti nečistotám. Na obou koncích je tlumič upevněn v pryžových pouzdrech, které jednak umožňují v určitých mezích výkyvný pohyb tlumiče a jednak omezují hluk.

 

ROZDĚLENÍ SPALOVACÍCH MOTORU

Spalovací motor je motor, ve kterém se mění tepelná energie spalovaného paliva přímo v mechanickou práci. Podle způsobu, jak mechanickou práci odebíráme, se rozdělují spalovací motory na tři zásadně odlišné skupiny

• spalovací motor pístový – rozpínající se plyn tlačí na píst pohybující se ve válci
  motoru
• spalovací turbina – rozpínající se plyn působí na lopatky oběžného kola

>‘     tryskový motor – vzniká tažná síla v důsledku výtoku rozpínajících se plynů z trysky

Podle způsobu zapálení paliva:

Motory zážehové – do válce se nasává zápalná směs vzduchu a paliva, směs se stlačí (komprimuje) a zapálí elektrickou jiskrou, po zapálení směs rychle shoří.

Motory vznětové – do válce se nasává čistý vzduch, vzduch se stlačí a tím se zahřeje nad teplotu zapálení paliva, nyní se vstřikne palivo, které se teplem stlačeného vzduchu vznítí. Hoření probíhá pozvolněji než u zážehových motorů, protože v okamžiku zážehu není palivo dokonale smíšeno se vzduchem. Protože vznětové motory jsou poháněny zpravidla naftou, označují se nepřesně jako naftové motory.

Podle pracovního oběhu:

Motory čtyřdobé – pracovní oběh probíhá ve čtyřech dobách (taktech).

Motory dvoudobé – oběh probíhá ve dvou dobách

Podle použitého paliva:

Motory na plynná paliva – na svítiplyn, generátorový plyn, zemní plyn apod.

Motory na kapalná paliva – benzín, nafta, benzol, lihová směs, plynový olej, dehtový olej

Motory na dvojí palivo – upravené vznětové motory, které nasávají směs vzduchu a plynu. Tato směs se stlačí na vysokou teplotu. Teprve nyní se vstřikne malé množství nafty, která se teplem stlačené směsi vznítí, tím se zvýší i teplota směsi, která rovněž shoří.

Podle druhu používání:

Motory stacionární – uloženy na pevný základ a pohánějí elektrické generátory, čerpadla, kompresory, transmise apod.

Motory mobilní – upevněny na podvozku nebo na nosítkách. Slouží k podobným účelům jako motory stacionární.

Motory pro dopravní účely – motory pro kolejová vozidla tzv. dráhové motory, pro motocykly, automobily, traktory, lodě, letadla, bojová vozidla apod.

Podle polohy válců:

Motory ležaté – válce motoru jsou ve vodorovné poloze, (pro mot. vozy) Motory stojaté – válce motoru jsou ve svislé poloze, (vyžadují vysokou strojovnu) Motory jiného uspořádání

Podle počtu válců:

Motory jednováleové, dvouválcové, tří a více válcové

 

Podle počtu pracovních ploch:

Motor    jednočinný – pracovní oběh probíhá na jedné straně pístu, obvyklé u většiny motorů. Motor dvouěinný – pracovní oběh probíhá na obou stranách pístu.

Podle směru točení:

Motor pravotočivý – hřídel se točí při pohledu na přední stranu motoru ve směru otáčení

hodinových ručiček.

Motor levotočivý – hřídel se otáčí v opačném směru než v předchozím případě.

Podle počtu otáčení:

Motor pomaluběžný (volnoběžný) – střední pístová rychlost 6,5 až 7,5 m/s“¹ Motor rychloběžný – s vyššími středními pístovými rychlostmi.

ZÁKLADNÍ POJMY

Pracovní oběh je periodický se opakující pochod, při němž dochází ve válci motoru k přeměně chemické energie paliva na energii tepelnou a mechanickou.

Zdvih – L část pracovního oběhu při posunutí pístu z jedné krajní polohy do druhé, neboli dráha pístu během poloviny otáčky klikového hřídele.

Horní úvrať (HÚ)„Dolní úvrať (DÚ) jsou polohy, ve kterých rychlost pístu mění svůj směr a je tedy rovna nule. Dolní úvrať je blíž ke klikovému hřídeli.

Pracovní objem válce (V_z) je objem válce odpovídající zdvihu pístu.

Kompresní prostor (V^) je část objemu mezi hlavou pístu v horní úvratí a hlavou válce.

Celkový objem válce (Včel) je součet pracovního objem a kompresního prostoru válce.

Kompresní poměr je poměr kompresního prostoru k celkovému objemu válce.

 

Činnost čtyřdobého vznětového motoru

Spálením směsi paliva a vzduchu vzniká teplo. Tím se zvýší teplota, objem i tlak zplodin hoření. Tlakem těchto plynů na píst se píst uvede do pohybu a koná mechanickou práci. Tato práce se převádí ojnicí na klikový hřídel motoru. Zplodiny hoření uniknou výfukem a nahradí se opět čistým vzduchem a palivem. Tento pochod se opakuje po čtyřech zdvizích pístu neboli po dvou otáčkách klikového hřídele.

 

p — V diagram

DÚ – dolní úvrať HÚ – horní úvrať p – tlak V – objem

 

SÁNI

Píst se pohybuje z horní do dolní úvratě (bod 1). Válec při otevřeném sacím ventilu a zavřeném výfukovém ventilu se plní čistým vzduchem. Plnicí tlak během tohoto prvního zdvihu menší než atmosférický a vzduch je tedy nasáván.

KOMPRESE

Sací a výfukový ventil se uzavře (bod 2). Píst se pohybuje zpět do horní úvratě. Stoupá tlak i teplota komprimovaného (stlačeného) vzduchu. Palivo se nejprve ohřeje a částečně odpaří. Tato doba potřebná ke vznícení paliva se nazývá prodleva zážehu (bod 3). Hořením paliva se dodává do válce velké množství tepla. Protože píst je v horní úvrati a jeho rychlost je nulová, stoupá prudce tlak spalin. (U přeplňovaných motorů bod 4.) Teplota plynu dosahuje až 1800 až 2000 °C.

EXPANZE

Oba ventily jsou stále uzavřené. Píst se pohybuje směrem k dolní úvrati. Palivo hoří, ale tlak plynů se nezvyšuje, protože pohybem pístu se zvětšuje prostor, ve kterém probíhá spalování (bod 5). Plyn se rozpíná, takže písLkQná^ráci. Protože pracovní objem válce vzrůstá, klesá tlak plynu. Ještě před dolní úvrati se otevírá výfukový ventil (bod 6) a výfukové plyny v důsledku vlastního tlaku unikají z válce.

VÝFUK

Píst se pohybuje z dolní do horní úvrati. Po celou dobu zdvihu je výfukový ventil otevřen) a píst vytlačuje zplodiny hoření, jejichž teplota je kolem 500 až 600 °C.

 

Činnost dvoudobého motoru

Pracovní zdvih motoru připadá na dva zdvihy oběhu. Nasávání čistého vzduchu a i výfuk spalin se děje samotnou činností pístů. Píst při pohybu ve válci sám otevírá i zavírá sací i výfukové kanály.

 

p – V diagram dvoudobého motoru

PRVNÍ ZDVIH

Píst se pohybuje z dolní do horní úvrati. Ve válci je v prostoru nad pístem čistý vzduch, který při pohybu pístu vytlačuje zbytky spalin. Tento vzduch sem proudí plnicím kanálem a to pod tlakem (bod 1). Během dalšího pohybu si píst sám uzavře plnicí kanál a bezprostředně na to i výfukový kanál. Pracovní prostor válce je nyní uzavřen a nastává vlastní komprese. Těsně před tím, než se píst dostane do horní úvrati, vstřikuje se pod vysokým tlakem palivo (bod 3). To se vznítí a tlak ve válci prudce roste (bod 4).

DRUHÝ ZDVIH

Palivo stále hoří. Píst se pohybuje zpět směrem k dolní úvrati a tím se zvětšuje pracovní prostor válce. Proto tlak plynů nestoupá a je až do bodu 5 stálý. Nyní palivo dohořelo, ale horké plyny stále zvětšují svůj objem – e^pgiTdujlj_u^ojiajj_praci. Expanze trvá tak dlouho, dokud je pracovní prostor válce uzavřen. Při dalším pohybu směrem k dolní úvrati si píst otevírá výfukový kanál a tlak plynu rychle klesne na hodnotu 6. Za malý okamžik si píst otevírá i plnicí kanál a do válce začíná proudit čistý vzduch pod tlakem, který vytlačí zbytky spalin. Píst se dostává do dolní úvrati a pracovní oběh se znovu opakuje.

U dvoudobých motorů se vzduch do válce nenasává, nýbrž se do pracovního prostoru válce dodává pod tlakem. K tomu se používají dmychadla různých konstrukcí, anebu funkci dmychadla zastává kliková skříň motoru a druhá strana pístu. Vzduch přiváděný do válce z klikové skříně není kvalitní, protože přišel do styku s olejovými parami. Rovněž výplach válce není dokonalý. Na počátku kompresního zdvihu zbudou v pracovním prostoru válce zbytky zplodin hoření z předchozího pracovního oběhu, množství dopraveného vzduchu je proto menší. Spálí se menší množství paliva. Proto nemá dvoudobý motor dvakrát větší výkon než motor čtyřdobý.

 

Přeplňované vznětové motory

U motorů s přirozeným nasáváním tzv. nepřeplňovaných motorů je plnicí tlak během tohoto prvního zdvihu menší než atmosférický a vzduch je tedy nasáván.

U motorů přeplňovaných je vzduch dodáván do válce pod tlakem, který je větší než tlak atmosférický. Proto přeplňovaný motor má větší výkon při stejných rozměrech a parametrech jako motor nepřeplňovaný.

Podle výše tlaku dodávaného vzduchu rozeznáváme:

• přeplňování nízkotlaké – 0,12 až 0,15 MPa,
• přeplňování středotlaké – 0,15 až 0,18 MPa,
• přeplňování vysokotlaké – 0,18 a více MPa.

Přeplňování se řeší použitím dmychadla poháněného buď mechanicky od hřídele motoru anebo častěji dmychadlem, které je poháněno výfukovými plyny motoru.

U přeplňovaných motorů je však nutné vznikající vysoké teploty snižovat. To se docílí chlazením plnicího vzduchu. Tím se sníží i jeho objem a do válců se dostane větší množství vzduchu. Větší množství tohoto vzduchu znamená další snížení tepelného namáhání motoru, a nebo možnost zvětšit dodávku paliva a tím i výkon motoru.

K ochlazení vzduchu se používá chladicí vody. Za příznivých provozních podmínek tak lze ochladit plnicí vzduch až na 30 až 35 °C.

Výpočet výkonu spalovacího motoru

Vypočet ze zrychlení

F= síla na obvodě kol (N); F-m. a       m = hmotnost (kg); a = zrychlení (m/s²) v = rychlost (km/h)

Výpočet z výkonu motoru

V= objem (m³)                                            n = otáčky/min.

Ps = střední efektivní tlak (Mpa)                   120 = čtyřdobé motory

60 = dvoudobé motory

 

Konstrukční provedení motoru

hlavní součásti motoru – základní celky

• nepohyblivé části: kliková skříň (blok válců, olejová vana), válce a vložky válců, hlavy
  válců, kluzná a kliková ložiska
• pohyblivé části: klikové ústrojí (klikový hřídel, píst s příslušenstvím, ojnice, setrvačník a
  tlumič torzních kmitů) a rozvodové ústrojí (rozvodová kola, vačkový hřídel) zdvihátka
  ventilů (zvedáky), rozvodové tyčky (zvedákové tyče) vahadla ventilů (ventily a pružiny)
• příslušenství motoru – součásti zajištující dopravu paliva a tvoření zápalné směsi, mazání,
  chlazení, roztáčení.

Nepohyblivé části motoru Kliková skříň

Kliková skříň je nosnou částí, jejíž pomocí je motor upevněn na vozidle. Podle konstrukčního provedení rozeznáváme:

klikové skříně dvoudílné – dělicí rovina je nejčastěji v rovině klikového hřídele;

klikové hřídele vícedílné;

klikové skříně tunelové (bez dělící roviny).

Klikový hřídel je uložen ve skříni zpravidla v jednom vodícím a několika průběžných ložiscích. Na čelní stěně klikové skříně bývá nejčastěji uložena soustava rozvodových kol. pohánějících vačkový hřídel rozvodového ústrojí, vstřikovací čerpadla, vodní a olejová čerpadla, případně regulátor motoru.

Spodní část klikové skříně (vany) může být se suchým nebo mokrým spodkem. U suchého spodku je mazací olej uložen v prohloubené části skříně. Nádrž na olej je samostatná, připojená ke spodku skříně. Výhody suché vany – menší znečištění oleje zplodinami hoření, otěrem z válců, pístních kroužků a olej nepřetéká na nežádoucí místa při jízdě na sklonu Spodek mokré klikové skříně je vytvořen přímo jako zásobník oleje.

Skříně bývají vyrobeny z litiny, hliníkových slitin nebo i ze svařovaných ocelových plechů.

Válce a blok válců

Úkolem válce je:

• vedení pístu
• zachycování tlaků plynů během pracovního běhu
• odvod tepla z pístu, a částečně i ze spalin do chladicího prostředí.

Válce mohou být. umístěny v bloku válců (kapalinou chlazené motory), nebo mohou mít samostatné válce (vzduchem chlazené motory). Pokud je blok válců vcelku se svrškem klikové skříně, mluvíme o bloku motoru.

Vnitřní plocha válce musí být dokonale hladká, kvůli malému součiniteli tření. Musí vzdorovat otěru a musí být odolná proti korozi. Nesmí podléhat důsledkem tepelného namáhání deformacím. Aby se pro výrobu celého bloku válců nemusel použít drahý materiál. který splňuje uvedené požadavky, vkládají se do bloku válců vložky zodpovídajícího materiálu. Blok válcuje z méně kvalitního materiálu. Válce rozeznáváme:

• bez vložky – u motorů starší konstrukce
• s vložkou do válce (se suchou vložkou) – u menších zážehových motorů
• s vloženými válci (s mokrou vložkou) – u kapalinou chlazených motorů

 

U válců s vložkou proudí chladicí kapalina chladicími prostory ve válci a není přímo ve styku s vložkou válce. Nevýhodou vložky do válce je tedy zhoršený přestup tepla mezi vložkou a stěnou chladicího pláště.

U válců s vloženými válci je vnější povrch vloženého válce v přímém styku s chladicí kapalinou. Vložený válec má na straně spalovacího prostoru přírubu, která zároveň utěsňuje kapalinový prostor. Volná část vloženého válce prochází dnem kapalinového prostoru a je zpravidla utěsněna pryžovými kroužky v drážkách.

Blok válců se odlévá z šedé litiny, vyráběné z tepelně zušlechtěné nelegované litiny. U osobních automobilů je z hliníkových slitin. Vložky válců se povrchově kalí a popouštějí.

Hlavy válců

Hlavy válců uzavírají válec a jsou zároveň součástí spalovacího prostoru. Tvar hlavy i konstrukční provedeni závisí především, na průměru válce motoru na způsobu uložení ventilů druhu spalovacího prostoru, na způsobu chlazení a celkovém koncepčním uspořádání.

V hlavě jsou vytvořeny otvory pro ventily, sací i výfukové, kanály s vedením pro uložení, ventilů, otvor pro vstřikovač, příp. pro spalovací komůrku apod.

Hlavy vzduchem chlazených motorů vyžadují dokonalé konstrukční provedení, protože musí umožňovat dobré chlazení ventilů, přístup a utěsnění mazacího oleje pro rozvodové ústrojí.

Hlavy válců mohou být provedeny jako:

• společné pro více válců – jsou pro celou řadu a používají se u menších automobilových
  motorů. Nevýhodou je nutnost společného těsnění, a tedy i potřeba dokonale rovné
  dosedací plochy hlavy i bloku. Hlava i válce jsou z litiny, oceli nebo hliníkových slitin.
• společné pro dva nebo tři válce – používají se u větších automobilových motorů.
  Výhodou je méně nákladná výroba a nižší náklady na opracování. Nevýhodou zůstává
  požadavek přesnosti dosedacích ploch
• hlavy pro jeden válec – použití u motorů železničních lokomotiv. Výhoda jednoduchá
  konstrukce a snadná výroba. Dosedací plocha je úzká s možností dobrého utěsnění.
  Prodlužují však konstrukci, zmenšují prostor pro sací a výfukové kanály. Vyžadují větší
  počet připevňovacích šroubů a přívodních potrubí pro chladící kapalinu.

 

Rozvodové ústrojí

Rozvodové ústrojí slouží k ovládání vstupu a výstupu pracovních látek z válce. Podle způsobu ovládání můžeme rozvody rozdělit na:

• mechanické – ventilové, šoupátkové, kanálové
• hydraulické
• pneumatické
• elektrické

U vozidlových motorů se používají mechanické rozvody. Ventilové rozvody u motorů čtyřdobých. Kanálové rozvody u motorů dvoudobých.

Podle konstrukčního uspořádání můžeme rozdělit mechanické rozvody podle způsobu uloženi ventilů a vačkového hřídele:

• ventily uložené po straně válce – SV
• jeden ventil v hlavě, druhý po straně válce – F hlava
• ventily v hlavě válce, které jsou poháněny od vačkového hřídele v klikové skříni –
  OHV
• ventily v hlavě válce, které jsou poháněny zvlášť řetězem, ozubenými koly nebo
  řemenem – OHC

Oba způsoby OHV i OHC mohou mít jeden nebo dva vačkové hřídele, které mohou byt uloženy svisle nebo šikmo. Vlastní rozvodové ústrojí čtyřdobých motoru mívá obvykle tyto části:

1. vačkový hřídel
2. zdvihátka ventilů
3. rozvodovou tyč
4. vahadlo ventilů
5. ventil s pružinami
6. vedení ventilů

Vačkový hřídel je poháněný prostřednictvím rozvodových kol nebo řetězu od klikového hřídele motoru a svými vačkami působí na zdvihátko nebo přímo na vahadlo, je-li vačkový hřídel.uložen v hlavě. Zdvihátkem se pohyb vačky přenáší na rozvodovou tyč, která působí na vahadlo uložené v ložisku na hlavě motoru. Druhé rameno vahadla ovládá vlastni ventil. Mezi vahadlem, zvedákovou tyčí a ventilem musí být vytvořena tzv. ventilová vůle. Vačkový hřídel může být celistvý (pro malé motory) nebo i dělený. Dělené vačkové hřídele jsou různé:

samostatné vačky, jsou to  tvarované neokrouhlé  kotouče  naklínované  nebo jinak

upevněné na hřídeli

vačkový hřídel je několikadílný  a jednotlivé díly jsou  spojeny  přírubou,  čelním

ozubením

Zdvihátka ventilů přenášejí pohyb vačky na rozvodovou tyč ta přenáší pohyb zdvihátka na ventilové vahadlo. Většinou to bývá trubka se zalisovanými koncovými miskami a kulovými čepy. Ventilová vahadla přenášejí pohyb z rozvodové tyče nebo přímo od vačkové hřídele na vlastni ventil. Jedním vahadlem můžeme ovládat jeden nebo dva ventily – dvojitá vahadla. rozvidlená. Jedno rameno vahadla bývá opatřeno seřizovacím šroubem, který umožňuje nastavení ventilové vůle v provozu.

Ventil, je jednou z nejdůležitějších částí rozvodového ústrojí. Musí v provozu odolávat vysokému tepelnému, i mechanickému namáháni. Tepelné namáhání, zvyšované korozívním účinkem plynů hlavně u výfukových ventilů, dosahuje až 900 °C, u sacího ventilu je asi 300

 

°C. Ventil je tvořen, ventilovým talířem a dříkem, na kterém je uchycena pružina, která zajišťuje zpětný pohyb ventilu. Dosedací plocha ventilového talíře je kuželovitá. Touto plochou dosedá ventil do upraveného otvoru v hlavě, do tzv. sedla. Dosedací plochy sedla a ventilu mají být vzájemně shodné, aby byla zaručena těsnost v celé části sedla. Ventily se vyrábějí z oceli, horní konec dříku bývá kalený nebo opatřený návarem z tvrdého kovu, příp. s kalenou čepičkou. Sedla ventilů v hlavě válce jsou vytvořena bud přímo v samotné litinové hlavě, nebojsou vložena jako samostatná část, upevněná v hlavě zalisováním, zašroubováním nebo zaválcováním. Samostatná sedla se vyrábějí z litiny, bronzu, nebo oceli. Ventilové pružiny se vyrábějí z vinutých pružin kruhového průměru ze speciálních ocelí.

Vedeni ventilů slouží k jejich vedení v hlavě válce. Tvoří je nejčastěji litinové nebo bronzové pouzdro, vložené do hlavy válce.

 

Časování rozvodu spalovacího motoru

Otevírání zavírání ventilů musí být přesně načasováno, aby průběh spalování, vyprazdňováni a plněni válců byl co nejúčelnější. Pohyb ventilů znázorňuje rozvodový diagram.

Rozvodová ústrojí čtyřdobých spalovacích motorů na kapalné palivo se otevírají většinou před a zavírají za příslušnou úvratí tak, aby bylo dosaženo optimální výměny obsahu válců. Sací ventil se otevírá s určitým předstihem, jehož hodnota stoupá s rychloběžností motoru. Předstih bývá 0° až 40°, u přeplňovaných motorů 50° až 80° před horní úvratí (HÚ). Je potřebný k tomu, aby v okamžiku, kdy píst dosahuje horní úvrati, byl již sací ventil do značné min otevřen a do válce bylo dopraveno potřebné množství vzduchu. Zavírání sacího ventilu probíhá opět s malým zpožděním za dolní úvratí (DÚ) pístu, protože se i při kompresním zdvihu využívá pohybové energie proudícího vzduchu k dostatečnému naplnění válce. Velikost hodnoty zpožděného zavírání závisí na rychloběžnosti motoru, obvykle 30° až 55° /.a DÚ.

Stejným způsobem pracuje i ventil výfukový, který se opět otevírá s určitým předstihem, zvětšujícím se s rychloběžností motorů. Bývá to 3° až 65° před DÚ. Tento předstih je potřebný k tomu, aby tlak expandujících plynů ve válci klesl rychle na tlak ve výfukovém potrubí, když píst dosáhl dolní úvrati. Výfukový ventil se zavírá také s určitým zpožděním, aby se dosáhlo lepšího vypláchnutí válce. Bývá to 0° až 40° za HÚ. u přeplňovaných motorů 55° až 85° za HÚ. V oblasti horní úvrati (HÚ) dochází k současnému otevření obou ventilu. které označujeme jako překrývání ventilů. U přeplňovaných motorů dosahuje 100° až 120° na klikovém hřídeli.

U dvoudobých motorů může být časování symetrické nebo asymetrické k DÚ podle konstrukčního typu motoru. Při plnění se ventily otevírají 20° až 70° před DÚ a zavírají v mezích 20° až 70° za DÚ. Podobně i výfukové části se otevírají i zavírají v mezích 30° až 70° kDÚ.

 

Startování spalovacího motoru

Roztočení, nastartování motoru má na starost spouštěcí zařízení. Startování závisí na stavu motoru a klimatických podmínkách. Při spuštění motoru probíhá promazávání motoru. odvzdušnění spalovacího okruhu a uvedení motoru na spouštěcí otáčky a poté jeho ohřátí.

Spouštěcí zařízení nazýváme startér je u automobilu poháněn stejnosměrným proudem z akumulátorové baterie. U motorů spouštěných elektrickým přenosem výkonu se proud přivádí z baterie do zvláštního vinutí hlavního generátoru. U ostatních přenosů se vznětový motor startuje elektrickým spouštěčem poháněným proudem z baterie.

Mazání a maziva

Mazací olej se musí přivádět do všech ložisek a na stěny válců, aby vytvořil mazací film a zabránil přímému styku třecích ploch. Mazací olej lpí na povrchu velmi pevně a k jeho vytlačení je třeba velkého tlaku. Porušením tlaku oleje v nosné ploše ložiska (např. mazací drážkou) může dojít k polosuchému tření, nebo k zadření. V zatížené ploše ložiska proto nesmí být mazací drážky. Olej se má do ložiska přivádět v místě nejmenšího zatížení a mazací drážky slouží jen k rozvádění oleje po celé šířce ložiska a k odstraňování nečistot (obvykle to obstarávají jen sražené hrany ve styčné ploše obou polovin ložiska).

Mazání rozlišujeme:

1. Rozstřikované mazání – kliková hřídel namočená v olejové vaně rozstřikuje olej do
   válců
2. Tlakové mazání – pomocí olejového čerpadla
3. Kombinované

Olejové čerpadlo vyvozuje tlak zdaleka menší, než je tlak v ložisku. Musí vyvozovat takový tlak, aby překonal odstředivou sílu v kanálech pro přívod oleje do klikového hřídele a aby zajistil dostatečný průtok oleje ložiskem. Olej musí ložiskem protékat v takovém množství, aby odvedl teplo vzniklé třením v ložisku.Olejové čerpadlo je obyčejně zubové. Otáčí-li se ozubená kola, vyplňují se zubové mezery olejem, který se dopravuje po obvodu na druhou stranu čerpadla. Tam, kde zuby přicházejí do záběru, se olej vytlačuje. Malá část oleje však zůstane uzavřena v zubové mezeře, i když boky zubů jsou již v záběru. Při dalším otáčení se však tato mezera zmenšuje a dochází zde k vysokým tlakům odtlačujícím obě kola od sebe. Kromě zvýšeného příkonu může dojít až k zadírání ložisek čerpadla. Proto se na bočním víku čerpadla od spojnice os obou hřídelí směrem k výtlačné straně vyhloubí drážka, která olej ze zubové mezery oddálí, i když je mezera záběrem zubů již uzavřena.

Chladič oleje teplota v mazacím okruhu má být v rozmezí 60 – 90 oC, proto se do okruhu zařazuje chladič oleje. Jedná se o nádrž se zaválcovanými trubkami, kterými proudí chladící voda.

Čistič oleje zařazený mezi čerpadlo a ložiska musí zabránit tomu, aby do ložiska vnikly nečistoty. Druhy čističů oleje:

1. a) S kovovou vložkou – válcová nádoba s ocelovými sítky

v

1. Štěrbinový čistič – nádoba s plechovými otvory
2. Jemný čistič – obsahuje plstěné nebo papírové vložky
3. Odstředivý čistič – s rotorem

 

Papírový čistič se skládá z filtračního papíru, který je naskládán do záhybů a je stočen kolem vnitřní děrované trubky pro odvod oleje. Vnějšek je proti poškození chráněn rovněž děrovaným obalem. Olej vstupuje do vložky z vnějšku, prostupuje celou velkou plochou papíru a vychází do mazacích míst z vnitřní trubky.

Čističe odstředivé. Olej musí protékat kolem desky v řemenici a odstředivou silou se nečistoty shromaždují na obvodu vnitřního prostoru a nedostanou se do ložisek. Čistič může být plnoprůtokový nebo obtokový. Plnoprůtokovým čističem protéká veškerý olej – nejlepší. U obtokového čističe protéká čističem jen malá část oleje, která již nepokračuje do ložisek a vrací se do klikové skříně. Tím není zaručeno, že některé nečistoty z klikové skříně se nedostanou do ložisek.Čistič je však menší a levnější.

Motorové oleje se třídí jednak podle viskozity, jednak podle provozních vlastností, daných u moderních olejů hlavně druhem a množstvím přísad v nich obsažených (aditivů). Podle viskozity oleje a její závislosti ne teplotě rozeznáváme:

• oleje sezónní   –   letní   nebo   zimní,     jedno stupňové, jejichž  viskozita je   v
  mezinárodních klasifikačních soustavách charakterizována konvenční číslicí, která uvádí
  viskozitní třídu dotyčného oleje
• oleje celoroční – všesezónní, tzv. vícestupňové, které mají.v názvech a zkratkách
  rovněž konvenční číslice, charakterizující jejich základní viskozitu. Protože však je pro
  tyto oleje významné rozpětí změn viskozity v závislosti na rozsahu provozních teplot, je
  možno tyto oleje náležitě charakterizovat teprve uvedením dvou viskozitních tříd.

Vhodnost oleje pro ten či onen typ motoru se uvádí tzv. specifikací, která stručným symbolem vyjadřuje jeho provozní vlastnosti, a tudíž i jeho aplikační určeni:

Jsou vyráběny motorové oleje řady A. AD pro dvoudobé zážehové motory a oleje pro naftové motory řady AD V a ADS. Řada motorových olejů AD zahrnuje jak oleje sezónní, tak i celoroční. Sezónním olejem je olej 0A-M6AD (letní), který je určen pro moderní zážehové motory a nepřeplňované vznětové motory.

Chlazení motorů

Asi 1/3 tepla přivedeného do motoru spálením paliva se musí odvádět chlazením do okolního vzduchu. Motory se chladí:

1. Kapalinou
2. Vzduchem

U kapalinou chlazených motorů se toto teplo přímo v motoru převádí do kapaliny a teprve v chladiči kapalina předává toto teplo do vzduchu, teplota kapaliny nesmí překročit 135 °C.

U motorů vzduchem chlazených se teplo do vzduchu předává přímo v motoru.

Objem kapaliny má být co nejmenší, aby se studený motor co nejrychleji zahřál. Jízdou s malým zatížením se motor zahřívá rychleji než během naprázdno, při kterém navíc produkuje více škodlivin. Čím vyšší je teplota stěny válce, tím méně tepla se, odvede chlazením a tím lepší je tepelná účinnost motoru. Teplota stěny válce je však omezena mazacími schopnostmi olejového filtru na stěně. Je snaha teplotu chladicí kapaliny zvyšovat. Přináší to výhodu většího teplotního rozdílu mezi chladičem, a vzduchem chladič může být menší. Proto se dnes všeobecně používá chlazení přetlakové. Větším tlakem v chladiči se zvýší bod varu chladicí kapaliny a je možné pracovat s teplotami vyššími než 100 °C. To má výhodu zvláště ve vysokých nadmořských výškách. V zátce chladiče přetlakového chlazení je ventil, který se otevírá teprve při tlaku 20 až 50 kPa. Při chladnutí motoru páry chladiči kondenzují a vznikne podtlak, který by mohl poškodit hadice a ucpávky. Proto je zde ještě jeden malý ventil.

 

působící v opačném směru, který nedovolí vzniknutí podtlaku v chladiči tím, že se otevře a vpouští do chladiče okolní vzduch.

Dnes se všeobecně používá nemrznoucích směsí do chladičů. Aby jejich ztráta odpařováním nebyla velká, zavádějí se běžně uzavřené systémy. Rozdíl je v tom, že páry unikající ventilem v zátce chladiče se vedou do zásobní nádrže s chladicí kapalinou, která je na dobře chlazeném místě; Vedou se trubkou pod hladinu. Prostupem studenou kapalinou kondenzují a po zastavení motoru a kondenzaci par se v kapalné formě nasávají zpět do chladicího okruhu. V tomto případě odpadá doplňováni chladicí kapaliny na dlouhou dobu.

Teplota chladicí kapaliny se reguluje termostatem, který škrtí její průtok z motoru do chladiče. Termostat využívá teplotní roztaživosti vhodných látek. Nejběžnější jsou termostaty s vlnovcem naplněným alkoholem. Napětí přehřátých alkoholových par natahuje vlnovec, který v chladném stavu uzavírá průtok hladicí kapaliny do chladiče a svým prodloužením jej uvolní. Parafínové termostaty využívají velké změny objemu parafínových látek při jejich přechodu ze skupenství pevného do kapalného a naopak. Aby se studený motor prohříval rovnoměrně, bývá termostat dvojitý, a zavře-li jeden ventil přistup kapaliny do chladiče, otevře současně druhý ventil obtok kapaliny zpět do motoru, takže kapalina motorem cirkuluje. Po otevřeni přístupu kapaliny do chladiče se obtok uzavře. Rychlé zahřátí kapaliny je žádoucí také proto, aby co nejdříve začalo pracovat topení ve vozidle, které je vždy napojeno přímo na okruh kapaliny cirkulující motorem.

Chladiče kapalinou chlazených motorů jsou dnes obvykle trubkové. Na ploché trubky jsou navlečena plechová chladicí žebra, která zvětšuji vnější plochu na straně vzduchu, kde je horší součinitel přestupu tepla. Dobrý přestup tepla z trubek do žeber je zajištěn pájením. Žebra mají být z materiálu s dobrou tepelnou vodivostí, bývá to měď, mosaz a používá se i hliník. Proudění kapaliny v trubkách chladiče má mít dostatečnou rychlost, aby byl zajištěn také dobrý přestup tepla z vody do trubek. Pro zlepšení přestupu tepla do vzduchu nejsou trubky v zákrytu. Voda proudí trubkami shora dolů a vzduch prochází chladičem ve směru plochých trubek, které mu kladou malý odpor a přitom mají velkou vnější plochu.

Méně časté jsou chladiče lamelové. Kapalina zde prochází kanály mezi lamelami, které tvoří jakousi svislou trubku, širokou jako celá hloubka chladiče. Mezi tyto kanály jsou vložené vlněné plechy, zvětšující chladicí plochu. Chladič je citlivý na otřesy, a proto se zavěšuje ke karosérii pružně, aby se na něj nepřenášely vibrace.

Lepší účinnost mají chladiče mělké. Při průchodu.hlubokým chladičem se vzduch příliš zahřeje, při výstupu z chladiče zbývá již jen malý teplotní spád a proto je zvětšování hloubky chladiče neúčinné. Pro zvýšení intenzity průchodu vzduchu chladičem se za chladič umísťuje větrák, který mění rychlost proudění vzduchu chladičem buď v závislosti na otáčkách motoru (trvalý pohon řemenem od klikového hřídele), anebo v závislosti na teplotě chladicí kapaliny (má nezávislý elektrický pohon se spínáním, v závislosti na teplotě kapaliny).

Oběh kapaliny v motoru zajišťuje odstředivé čerpadlo, které je opět poháněno řemenem od klikového hřídele. Čerpadlo nasává ochlazenou kapalinu ze spodní části chladiče a vhání ji do chladicího pláště motoru. U vzduchového chlazení prochází proud vzduchu mezi žebry a odvádí teplo z válce a hlavy motoru. Potřebný chladicí výkon je zajištěn vhodným profilem a rozmístěním žeber.

Vzduchové chlazení přirozeným prouděním vzduchu používají motocykly. 11 automobilových motorů je vzduchové chlazení s nuceným prouděním vzduchu pomocí větráku (nákladní automobily Tatra) a může být přetlakové nebo podtlakové. U přetlakového chlazení je větrák umístěn na vstupu do chladicího pláště přes který se vzduch protlačuje. Podtlakové chlazení má větrák umístěný na výstupu vzduchu, vzduch se větrákem nasává přes chladicí plášť motoru.

 

Jízda dopravního prostředku

Jízda dopravního prostředku je pohyb vyvolaný silami různých směrů, různých velikostí a působišť.

Síly působící ve směru pohybu – tažná síla, zrychlující síla (klesání trati)

Síly působící proti směru pohybu – jízdní odpory (odpory vozidlové a traťové, odpory brzdné)

Další síly působící na vozidlo – síly vypružení, příčné nerovnosti, odstředivá síla

Ideální pohyb vlaku – považujeme dráhu, rychlost, i zrychlení hmotných středů jednotlivých vozidel vlaku za shodné a totožné s dráhou, rychlostí a zrychlením hmotného bodu. (považujeme celý vlak jako jeden pohybující se bod umístěný v čele vlaku).

Ve výpočtech bereme v úvahu:

1. a) Pouze –      tažné síly

odporové síly traťové, vozidlové zrychlující síly (sklon trati) brzdící síly

1. Dopravní prostředek jede po dokonalé tuhé trati
2. Vozidlo bez vzájemných pohybů jednotlivých částí (skříní, podvozků, vypružení)
3. Vozidla jedoucí bez skluzu

Síly působící na soupravu

1. Valivý pohyb dvoj kol í – dvojkolí urazí určitou dráhu za určitý čas, rovnající se

délce oblouku dvojkolí.                    V=   CO. r                    v = rychlost (km/h)

co = úhlová rychlost (s“‚) r = poloměr (m)

2.   Kroutící moment – působením kroutícího momentu se snaží válec otáčet, ale díky tření na dotykové přímce působí proti pohybu odporová síla (adhezní tření). Mk = Fk. r               Fk – kroutící síla

2. Kroutící moment – působením kroutícího momentu se snaží válec otáčet, ale díky
   tření na dotykové přímce působí proti pohybu odporová síla (adhezní tření).

Mk = Fk. r               Fk – kroutící síla

3.   Působení vodorovné síly – tažení hnacím vozidlem. Fa — JU. G                 //= součinitel adheze G = tíha     m. g (N) ni = hmotnost (kg)

3. Působení vodorovné síly – tažení hnacím vozidlem.

Fa — JU. G                 //= součinitel adheze

G = tíha     m. g (N) m = hmotnost (kg)

Skutečný pohyb vozidel kolejové dopravy

Výpočty skutečného pohybu vozidel kolejové dopravy jsou dráhy, rychlosti, zrychlení a zpomalení, těžiště přibližně stejné. Odchylky způsobují především vypružení skříní vůči podvozku a dvojkolí, odpor síly vzduchu, konstrukce vozidel, pojezdů vozidel, brzdové ústrojí. Dále vypružení táhlového a narážecího ústrojí. Rozdíly jsou také v různých typech souprav:

Osobní, nákladní souprava

Krátká nebo dlouhá souprava

Technika jízdy

Pohyb a nárůst tažné síly

Nestejné opotřebení obručí

 

Fáze jízdy vozidla

 

F = m. a   (N)

m = hmotnost (kg), a = zrychlení (m/s“ ) F= síla

 

• – Rozjezd – na vozidlo působí síla (motoru, lokomotivy), zrychlení se zvyšuje
• – Jízda silou – rychlost vozidla je konstantní, na vozidlo působí tažná síla
• – Výběh – tažná síla vozidla přestává působit, působí tu síla setrvačnosti, vzniká asi

15% pokles rychlosti

• – Brždění – na vozidlo působí brzdící síla, rychlost se snižuje
• – Nejvyšší dovolená rychlost

Záznam jízdy vlaku

Na každém stanovišti pro řízení vozidla musí být rychloměr. Železniční hnací vozidla musí mít ještě jeden rychloměr registrační. Tento rychloměr nejen měří a ukazuje, ale i zaznamenává na rychloměrný proužek nebo na registrační kotouč základní údaje o jí/dč vlaku:

Průběžný čas při jízdě i stání (hodiny, minuty)

Rychlost j ízdy v km/h

Ujetou dráhu v km

Směr jízdy vozidla

Tlak v hlavním potrubí brzdy

Ostatní různé údaje

Rychloměrný proužek

Proužky mají jednotnou šířku 102 mm, délku asi 12 m a jsou použitelné ve všech vozidlech. Mají však různé rychlostní rozsahy do 90 km/h, do 120 km/h, do 160 km/h. Rozsah proužku musí být shodný s rychloměrem, jinak je nutné záznamy přepočítat. Posuv proužku je při jízdě zajištěn od hřídele rychloměru, při stání vozidla od hodinového strojku rychloměru. Proužek se posouvá o 5 mm při ujetí dráhy 1 km, při stání o 5 mm za 1 hodinu.

Na rychloměrném proužku jsou celé hodiny vytištěny nad 20 mm širokém proužkovém poli. které uvádějí minuty. Proužky jsou po 10 minutách. Ve střední části v pásmu o šířce 40 mm jsou rozlišeny rychlostní rozsahy po 10 km/h. spodní pásmo rychloměrného proužku obsahuje doplňkové údaje – směr jízdy, účinkování brzd, zapojení vlakového zabezpečovače.

 

Rozbor rychloměrného proužku

Na každém rychloměrném proužku musí být uvedeno:

• Jméno nebo číslo strojvedoucího
• Datum
• Čísla odvezených vlaků
• Výchozí a cílové stanice
• Číslo hnacího vozidla a rychloměru

Při rozboru proužku se především kontroluje dodržování dovolené rychlosti jízdy vlaku na trati, dodržování jízdních dob, míst zastavení. Rychloměrný proužek je důležitý podklad při vyšetřování železničních nehod.

 

Jízda dopravního prostředku

Jízda dopravního prostředku je pohyb vyvolaný silami různých směrů, různých velikostí a působišť.

Síly působící ve směru pohybu – tažná síla, zrychlující síla (klesání trati)

Síly působící proti směru pohybu – jízdní odpory (odpory vozidlové a traťové, odpory brzdné)

Další síly působící na vozidlo – síly vypružení, příčné nerovnosti, odstředivá síla

Ideální pohyb Vlaku – považujeme dráhu, rychlost, i zrychlení hmotných středu jednotlivých vozidel vlaku za shodné a totožné s dráhou, rychlostí a zrychlením hmotného bodu. (považujeme celý vlak jako jeden pohybující se bod umístěný v čele vlaku).

Ve výpočtech bereme v úvahu:

1. a) Pouze –      tažné síly

odporové síly traťové, vozidlové zrychlující síly (sklon trati) brzdící síly

1. Dopravní prostředek jede po dokonalé tuhé trati
2. Vozidlo bez vzájemných pohybů jednotlivých částí (skříní, podvozků, vypružení)
3. Vozidla jedoucí bez skluzu

Síly působící na soupravu

1. Valivý pohyb ďvojkolí – dvojkolí urazí určitou dráhu za určitý čas. rovnající se

délce oblouku dvojkolí.                    V =   CO. Y                 v = rychlost (km/h)

a>= úhlová rychlost (s“¹) r = poloměr (m)

2. Kroutící moment – působením kroutícího momentu se snaží válec otáčet, ale díky
   tření na dotykové přímce působí proti pohybu odporová síla (adhezní tření).

Mk = Fk. r                Fk = kroutící síla

3. Působení vodorovné síly – tažení hnacím vozidlem.

Fa — }1. G                 fj, – součinitel adheze

G = tíha     m. g (N) m = hmotnost (kg)

Skutečný pohyb vozidel kolejové dopravy

Výpočty skutečného pohybu vozidel kolejové dopravy jsou dráhy, rychlosti, zrychlení a zpomalení, těžiště přibližně stejné. Odchylky způsobují především vypružení skříní vůči podvozku a dvojkolí, odpor síly vzduchu, konstrukce vozidel, pojezdů vozidel, brzdové ústrojí. Dále vypružení táhlového a narážecího ústrojí. Rozdíly jsou také v různých typech souprav:

Osobní, nákladní souprava

Krátká nebo dlouhá souprava

Technika jízdy

Pohyb a nárůst tažné síly

Nestejné opotřebení obručí

 

Fáze jízdy vozidla

 

F = m . a   (N)

m = hmotnost (kg), a = zrychlení (m/s“ ) F – síla

 

• – Rozjezd – na vozidlo působí síla (motoru, lokomotivy), zrychlení se zvyšuje
• – Jízda silou – rychlost vozidla je konstantní, na vozidlo působí tažná síla
• – Výběh – tažná síla vozidla přestává působit, působí tu síla setrvačnosti, vzniká asi

15% pokles rychlosti

• – Brždění – na vozidlo působí brzdící síla, rychlost se snižuje
• – Nejvyšší dovolená rychlost

Záznam jízdy vlaku

Na každém stanovišti pro řízení vozidla musí být rychloměr. Železniční hnací vozidla musí mít ještě jeden rychloměr registrační. Tento rychloměr nejen měří a ukazuje, ale i zaznamenává na rychloměrný proužek nebo na registrační kotouč základní údaje o jízdě vlaku:

Průběžný čas při jízdě i stání (hodiny, minuty)

Rychlost jízdy v km/h

Ujetou dráhu v km

Směr j ízdy vozidla

Tlak v hlavním potrubí brzdy

Ostatní různé údaje

Rychloměrný proužek

Proužky mají jednotnou šířku 102 mm, délku asi 12 m a jsou použitelné ve všech vozidlech. Mají však různé rychlostní rozsahy do 90 km/h, do 120 km/h, do 160 km/h. Rozsah proužku musí být shodný s rychloměrem, jinak je nutné záznamy přepočítat. Posuv proužku je při jízdě zajištěn od hřídele rychloměru, při stání vozidla od hodinového strojku rychloměru. Proužek se posouvá o 5 mm při ujetí dráhy 1 km, při stání o 5 mm za 1 hodinu.

Na rychloměrném proužku jsou celé hodiny vytištěny nad 20 mm širokém proužkovém poli. které uvádějí minuty. Proužky jsou po 10 minutách. Ve střední části v pásmu o šířce 40 mm jsou rozlišeny rychlostní rozsahy po 10 km/h. spodní pásmo rychloměrného proužku obsahuje doplňkové údaje – směr jízdy, účinkování brzd, zapojení vlakového zabezpečovače.

 

Rozbor rychloměrného proužku

Na každém rychloměrném proužku musí být uvedeno:

• Jméno nebo číslo strojvedoucího
• Datum
• Čísla odvezených vlaků
• Výchozí a cílové stanice
• Číslo hnacího vozidla a rychloměru

Při rozboru proužku se především kontroluje dodržování dovolené rychlosti jízdy vlaku na trati, dodržování jízdních dob, míst zastavení. Rychloměrný proužek je důležitý podklad při vyšetřování železničních nehod.