Motory výbušné

Zařízení vyhřívací a zaněcovací

K odpařování tekutého a nesnadno v páry se měnícího paliva užívá se, jak již dříve sděleno, často tepla, utajeného ve stěnách prostoru zaněcovacího, často také, a pravidelně na začátku chodu stroje, tepla vyvozeného zvláštní vyhřívací lampou, která také žíháním cívky zaněcovací přivádí třaskavou směs k výbuchu.

K vytápění lamp užívá se benzinu nebo petroleje proměněných v páry.

Lampy tyto jsou opatřeny zvláštním hořákem, upraveným na způsob aparátů petrolejových, jichž se bez zvláštního knotu užívá k vaření.

Hořák sestává se soustavy trubic, z nichž střední sahá spodem do nádržky a vrchem se rozvětvuje v duté trubice, spojené na vrcholku vodorovnou trubicí. Z této odbočují dolů dvě ramena a spojují se v oblouk, na jehož nejnižším místě nachází se nasazené ústí s vlasovým, vzhůru obráceným otvorem.

Před zanícením lampy jest třeba vyhřáti rozvětvené trubice i s vodorovnou kruhovou cívkou. Děje se tak proto, aby petrolej nebo benzin se vydatně odpařoval a měnil v páry, které jednak udržují větší zásobu paliva v přiměřené vzdálenosti od vlasového otvoru, jednak tímto otvorem unikají a v jisté vzdálenosti od něho mocným a vydatným plamenem se spalují. Lampa zanícená vyhřívá soustavu svých odpařovacích trubic samočinně a vyvinuje stále novou zásobu hořlavých par. Plamenem takto vzniklým žíhá se jednak zaněcovací trubice, jednak užívá se ho také k vyhřívání odpařovače.

Lampy tyto účinkují stále jen tehdy, vyvíjí-li se v nich tolik par petrolejových, kolik jich plamen potřebuje. Regulování zmíněného poměru dociluje se pouze jemným otvorem, jehož průměr musí býti tak volen, aby nepropouštěl ani mnoho, ani příliš málo par. V prvém případě by lampa přestala účinkovati, v druhém pak by povstalo v ní nadbytečné napnutí, které prodlením další činnosti by se stále stupňovalo a mohlo by míti v zápětí taktéž poruchu v hoření.

Napjetím v lampě přivádí se vždy další zásoba petroleje do soustavy trubic, v nichž se proměňuje v páru. Přílišné napjetí zmírňuje se částečným vyrovnáním tlaku mezi ovzduším a vnitrem soustavy trubic.

Je-li nádržka petroleje umístěna nad hořákem, dostává se někdy odpařovací soustavě trubic více petroleje, než je právě třeba, takže při větším sloupci tekutého paliva mohl by nastati případ, že by petrolej pronikl vrstvou par a vytryskl by vlasovým otvorem do okolí, ve kterémž případě by lampa přestala účinkovati. Nedostatku tomu se odpomáhá vsunutím knotu do trubice napájecí.

U lamp se zásobou petroleje pod plamenem umístěnou, není knotu třeba.

Jak výše řečeno, účinkuje lampa normálně jen tehdy, je.li vlasový otvor přiměřeně upraven. Časem však a za stálého použití hořáku zužuje se otvor nánosem jemné vrstvy zuhelnatělého paliva. V tomto případě dostačuje občasné protažení otvoru jemným ocelovým drátem. I knot, pokud se ho užívá, nusí býti často nahražen novým a poresním knotem, neboť jeho delším užíváním zanáší se jemné tkanivo a v některých případech i docela zuhelní.

Zmíněného vyhřívání lampy před uvedením hořáku v činnost jest třeba jen u lamp petrolejových. Lampy benzinové vyvinují již za obyčejné teploty temperatury hojně par,aby se bez složitější předchozí manipulace vznítily.

Lampy se spodní zásobní nástrčkou upravují se často k vyvození umělého napjetí. K témuž účelu se nádržka neprodyšně uzavírá a po vyhřátí hořáku se v ní zvláštní pumpou upravuje napjetí, kterým se petrolej vhání do rozžhavených trubic.

V praxi provádí se úprava soustavy trubic různým způsobem, někdy také i se dvěma otvory pro unikání hořlavých par.

Teplo těmito lampami vyvozené dociluje značné výše, takže jen látky úplně ohnivzdorné mohou mu trvale odolati, k čemuž dlužno při výrobě lamp vyhřívacích přihlížeti. Jmenovitě třeba všechny součástky jejich, které se stýkají bezprostředně s plamenem, hotoviti v celku bez jekéhokoliv spájení.

V jiné úpravě užívá se těchto lamp i v domácnosti k levnému a vytrvalému pořízení vařícího aparátu. Z různých konstrukcí podobných lamp bez knotu vyniká soustava švédského původu “Primus”, jejíž úprava v mnohém byla vzorem k různým obměnám při konstrukci lamp motorových. Vyhřívání hořáku u ní, i u jiných motorových pump, děje se nepatrnou dávkou lihu, nalitého na zvláštní misku pod hořákem a zaníceného. Uvedením malé pumpy při dohořívání líhového plamene v činnost, zanítí se páry petrolejové a lampa účinkuje úplně samočinně tak dlouho, pokud zásoba petroleje v nádržce stačí.

Žáru, výše popsanými lampami vyvozeného užívá se k zaněcování třaskavé směsi, a sice u některých motorů se stálým vyhříváním zaněcovače, u jiných pouze po dobu, pokud se válec motoru a souvislý s ním prostor zaněcovací plamenem výbuchu dostatečně nevyhřejí, aby mohly odpařování a zaněcování obstarati zásobou vlastního tepla.

Zaněcování žíhací lampou provádí se pomocí zvláštního zaněcovacího tělesa, které jedním koncem sahá do zaněcovacího prostoru, a v rozžhaveném stavu stýká se se stlačenou třaskavou směsí.

Při volbě látky žíháním rozžhaveného tělesa nutno přihlížeti k tomu, aby nebylo poškozeno žárem, a aby se snadno rozžhavilo.

Druhému požadavku vyhoví se dosti snadno, poskytne-lise tělesu dostatečně tenkých stěn, které v krátkém čase se snadněji rozžhavují. V této příčině ustálil se v praxi tvar dutého válce na jednom konci otevřený, na druhém uzavřený.

Prvý požadavek podmiňuje upotřebení hmoty, která žárem se buď vůbec neokysličuje, nebo alespoň v míře nepatrné.

V této příčině pokoušela se praxe o zavedení různých hmot, které však nikoli všechny a ne stejnou mírou se osvědčily z důvodů praktických.

Zkoušeny různé slitiny, z prvků různé kovy a porcelánové válce.

Z kovů nejlépe se osvědčil tenkostěnný válec platinový, ale přílišný náklad pořizovací znemožňoval všeobecné jeho zavedení.

Niklový válec byl sice levný a snadno se rozžhavil, ale časem přece podlehl účinku žáru.

Litinové těleso zaněcovací vzdorovalo jen za nepřiměřeně značné tloušťky stěn, která vyžadovala delší doby ku rozžhavení.

Nejvýhodnějí osvědčil se válec porcelánový, obr. 1., vzdor značné křehkosti a nestálosti, dostal-li se v rozžhaveném stavu ve styk třeba jen s jedinou kapkou vody. Ale snadná náhrada, levná jeho cena a skutečná ohnivzdornost obstály v soutěži a dnes se hojně užívá k žíhacím zaněcovacím lampám.

Zanícení třaskavé směsi musí se díti v pravý čas, ani v době mrtvého bodu, někdy v téměř neměřitelnou časovou dobu před nebo po něm. Za tímto účelem jest třeba, aby třaskavá směs v době komprese zasáhla rozžhavenou trubici a o ní se zanítila.

Jak výše uvedeno, provádí se u některých soustav zaněcování žíhací lampou pouze na začátku chodu, a sice jen po dobu, pokud motoru se nedostane ve válci a jeho okolí tolik tepla, aby zanícení obstaral sám.

Každá strojírna, pokud se uchýlila k zaněcování třaskavé směsi žíhací lampou, uvedla na trh svou zvláštní formu žíhací lampy.

Příznivé účinky elektrické jiskry a dokonalost aparátů, jimiž jiskru tuto lze vyvoditi, byly příčinou, že při zaněcování třaskavé směsi vzato útočiště v této jiskře.

Jiskra tato vyvozuje se náhlým přerušením proudu. Vyvinování proudu může býti stálé, nebo se proud připravuje teprve v době, kdy má nastati přerušení a vzniknouti jiskra.

Ač na prvý pohled celé zařízení i jeho provedení nezdá se poskytovati obtíží, přece praxe poučuje nás o celé řadě překážek, o něž tříštily se snahy po zevšeobecnění tohoto praktického a nijak nebezpečného zaněcování výbušné směsi.

V mnohých případech nestačila jediná jiskra, i u dvou nebyl účinek často spolehlivý, proto přikročeno k vyvození celé skupiny jisker. Příčina nezdaru záležela buď v nedokonalé vznětlivosti výbušné směsi, nebo v nedokonalém promísení jednotlivých jejich složek, nebo konečně jednotlivá jiskra vykazovala příliš omezený prostor, na němž často nenacházela se zanícení schopná výbušná směs.

Druhou závažnou příčinou proti všeobecnému zavedení elektrického zaněcovače bylo nesnadné isolování proudu elektrického, jehož největším nepřítelem bylo přílišné vyhřátí oněch partií motoru, na něž byl omezen.

Vytrvalým úsilím konstruktérů docílilo se dnes žádoucí dokonalosti elektrického zaněcování výbušné směsi, které nikdy neselhává a pomocí snadno účinkujícího mechanismu vyvozuje jiskry v libovolné době.

U strojů stálých, nehybných a pevně uložených nebylo ani vážné příčiny, aby sestrojován byl zaněcovač elektrický, neboť žíhací lampy, jichž se dnes hojně užívá, plnily svůj úkol dokonale, nehledě ani k jiným způsobům zaněcování, jimž nemohlo se celkem taktéž ničeho vytýkati.

Netušený obrat ve prospěch zaněcování elektrického přivodily samočinné motory pojízdně – motocykle a automobily.

Povaha těchto moderních vozidel celkem nesnášela se se zaněcováním pomocí žíhacích lamp a vynálezci byli nuceni přemýšleti o zaněcovači, který by se snadno na neklidném vozidle dal umístiti a který by také spolehlivě účinkoval.

Jednomyslně uznáno, že jen jiskra elektrická vyhovuje tomuto účelu a veškeré úsilí konstruktérů vrhlo se na zdokonalení jiskrového zaněcovače, a možno tvrditi, že úsilí toto bylo korunováno úplným zdarem.

Z úsilí toho těžilo přímo i nepřímo moderní a stále větší pole působnosti zabírající elektrické zaněcování výbušné směsi plynové u motorů stálých.

Příčina, proč snaha strojíren obrací se k tomuto druhu zaněcování, vězí v úplné neškodnosti s ohledem na nebezpečí ohně a v okamžité pohotovosti jiskry.

Elektrický zaněcovač znázorněn jest na příslušném obraze na jiném místě této knihy umístěném a případné popsání jeho zařízení i účinku k němu připojeno u příležitosti popisu motoru, tímto zaněcovačem opatřeného.

Zde jest podán pouze popis schematického zařízení, jehož se celkem hojně užívá, podrobnosti a nákresy praktického provedení připojeny jsou v části popisné.

Ku vzniku elektrické jiskry jest třeba proudu a okamžitého jeho přerušení.

Opatření proudu dlouho činilo obtíže, až konečně v praxi ustálila se jeho výroba pro stroje nehybné způsobem jednoduchým a zároveň účinným použitím magnetoelektrického přístroje.

Mezi póly magnetu umístí se otáčivě cívka isolovaného měděného drátu. Rychlým otočením a vyšinutím cívky z obvodu magnetického pole vznikne proud, jenž je tím silnější, čím rychleji vyšinutí a otočení se provedlo.

Vyšinování cívky provádí se kývavě nebo stálou rotací cívky. Prvý druh elektromagnetu – výkyvový – znázorněn jest na obr. 2., druhý – rotační – na obr. 3.

Současně se vznikem proudu uskuteční se jeho přerušení.

Proud vyvozuje se vně válce a prochází pomocí isolovaných drátů do tyčinky v ložiskách rovněž isolované, jež prostředkuje spojení s vnitřkem válce, jmenovitě s jeho zánětným prostorem. Tyčinka ta přiléhá vyčnívajícím koncem na výběžek, čímž souvislost proudu jest nerušena.

Zvláštním táhlem provádí se rovněž náhlé přerušení proudu na tyčince uvnitř válce, a jiskra přeskočí z tyčinky na výběžek a zaněcuje výbušnou směs.

Otočení cívky mezi póly magnetu i přerušení proudu děje se účinkem rozvodného hřídele za pomocí soustavy pák a táhel a sice vždy v době, kdy třaskavá směs jest ve válci stlačena a připravena k zanícení.

Aby proud na dvou stranách, vzájemně protivných, nerozběhl se po kovových součástkách motoru, isoluje se tyčinka obalem slídovým (obr. 4.), který se ukládá mezi ní a její ložiska.

Isolační hmota volí se z látek, které nepodléhají ničivým účinkům horka okolí.

U velikých strojů k výrobě většího a mocnějšího proudu užívá se vydatnějších method, které však v zásadě zachovávají stejnou cestu k vyvození jiskry.