Motory výbušné

Válec a píst

Válec hotoví se jako u strojů parních z husté litiny železné o tvrdosti dosti značné. Poslední vlastnosti jest nevyhnutelně třeba, aby nenastala záhy potřeba výměny.

Vzhledem k možné výměně provádí se oblina válce dvojdílně z částí do sebe zasunutých. S\úpravou touto setkáváme se také u válců strojů parních, u nichž vnitřní část tvoří vlastní válec, v němž se pohybuje píst, vnější část pak objímá vlastní válec v podobě pláště. Prostor mezi oběma vyhřívá se u válců parních strojů parou, u motorů výbušných se však ochlazuje vodou, aby zmírnil se nepříznivý účinek značného množství tepla, vyvinutého spalováním třaskavé směsi.

Obrábění válce děje se obvyklým způsobem, jako u válců parních. Poslední tříska při utáčení musí býti ubírána jediným nepřetržitým chodem. Ve příčině průměru vývrtu připouštějí se vůči rozměru na plánu udanému menší odchylky, vyskytne-li se pod nožem zvláště výhodný povrch vývrtu bez bublin a jiných kazů.

Za příčinou snadného vsunování pístu při montáži a pozdějším rozbírání motoru, upravuje se otevřený konec vývrtu konicky.

Povrch vývrtu nesmí vykazovati odchylně zbarvená místa a musí býti po dokončené úpravě úplně hladký.

Rovněž bedlivě jest dbáti přesného opracování styčných ploch, na něž dosedá víko a plášť.

Jednostranně vyběhané válce, jakož i válce s vnitřním povrchem násilně poškozeným, na němž se vyskytují hluboké rýhy nebo místa jinak porušená znemožňuje práci stroje vůbec, nebo bývá příčinou, že motor vyžaduje neskonale více paliva a poskytuje buď málo síly, nebo se pohybuje bez efektního účinku.

V těchto případech jest nutno přikročiti buď k výměně válce, nebo opraviti válec novým vývrtem, jenž musí sahati tak hluboko, aby i nejhlubší rýhu úplně vyrovnal.

Závisí na různých okolnostech, které z těchto opatření jest nejvýhodnějším. Opravený válec má vždy větší průměr vývrtu, k němuž jest třeba nevyhnutelně nového pístu; u válce zcela nového, upravovaného na starý píst, odpadají výlohy na úhradu pístu a na nové spojení s pístnicí.

Nepřihlíží-li se k hotovým výlohám, spojeným s kteroukoli z uvedených oprav, zbývá ještě neméně závažná otázka času a zahálky motoru. U tohoto stanoviska učiněné pozorování ukazuje vzácné výhody při opatření nového válce, který může býti předem objednán i v době, pokud se nachází motor ještě v činnosti, třeba vadné a nespolehlivé. Výměna starého válce za nový vyžaduje doby poměrně nepatrné, byla-li zakázka učiněna u strojírny, v níž byl motor sestrojen. V této příčině větší a velké strojírny provádějí stavbu motorů ve všech typech dle přesných plánů a chovají o každém prodaném stroji podrobné záznamy, pomocí nichž v každé pozdější době mohou dodati kteroukoliv součást v původních rozměrech.

Druhý způsob, vyžadující rozšířeného vývrtu válce a nového opatření pístu podmiňuje vždy dšlší přerušení činnosti stroje, ale může také býti výhodným, je-li v místě strojírna, opatřená potřebnými pomůckami, jichž jest k provedení práce nezbytně třeba.

Bezvadně provedený válec vyžaduje taktéž přesně upravený píst. U motorů výbušných účinkuje píst za podmínek zvláště nevýhodných, ze kteréž příčiny jest třeba věnovati jeho opracování vyminečně bedlivou péči.

Těsnění pístu ve válci musí v nevytopeném i vytopeném motoru býti bezvadné, a sice po celé dráze pístu.

Pístem u motorů výbušných nevykonává se pouze práce, sestávající z pohybu sílu poskytujícího, ale vyžaduje se od něho, aby za vysoké temperatury snadně stlačoval výbušnou směs, a to někdy nesmírným tlakem, ve kterémž případě i nepatrná netěsnost, která by u parního pístu neměla ani valného významu, mohla by zde býti zdrojem vážných poruch ve výkonu motoru.

Nesmí zůstati nepovšimnutou závažná okolnost u motorů výbušných, že zdroj síly připravují si vlastním úsilím a že schází jim naprosto zásobárna síly, jakou shledáváme v parních strojů v parním kotlu, v němž zcela od stroje isolovaně připravuje se silodárná pára. V tomto případě mohou se na pístu i na válci vyskytnouti poruchy, které u parního stroje, čerpajícího zdroj pohybu z parního kotle, mohly by býti podřízeného řádu, avšak u výbušného motoru, který si silodárnou směs připravuje sám, vyvinují se na překážky prvého řádu.

I ve příčině dalšího zatížení pístu u výbušného motoru třeba dbáti rozdílu v sestrojení celku.

Parní stroj, i provedení zcela podřízeného, vyžaduje ku přeměně přímého pohybu v pohyb rotační člena, který pohyb onen zprostředkuje. Členem tím jest křížová hlava, jež u výbušných motorů menšího modelu úplně schází.

Náhradou za ni dostává se pístu větší délky, při nejmenším délky 1 1/2 násobku průměru vývrtu.

Avšak nejen nedostatek křížové hlavy má vliv na zvětšenou délku pístu, nýbrž dlužno účtovati i s větší pravděpodobností opotřebení pístu, jež u motorů výbušných dosahuje značné položky a jemuž se čelí jen větší délkou pístu. Čím delší píst, tím méně účinkují na jeho povrch rušivé účinky tření se stěnami pístu a tím delšího trvání za poměrů normálních se mu dostává.

Avšak zmírněné tření určuje jakousi mez, jež nesmí býti překročena, nemá-li větší část vyvozené síly býti spotřebována na jeho překonání.

V praxi provádí se omezení třením povstalého úbytku obyčejně tak, že se větší část onoho úbytku přenáší na píst.

Aby těsnění pístu ve válci, jež se za příčinou rychlého a ustavičného pohybu za spolučinnosti značných stupňů tepla provádí působením kovu na kov, provedeno bylo úplně spolehlivě a přesně, jest třeba zvláštního opatření, zdatně podporujícího neprodyšnost mezi pístem a stěnami válce.

V této příčině uchýlili se konstruktéři výbušných motorů k osvědčenému u parních strojů prostředku, dovolujícímu použití současného působení kovu na kov za vhodného upotřebení pružných kroužků, uložených na obvod pístu.

Zkušenosti při výrobě parních pístů získané platně prospěly i při konstrukci pístů při stavbě výbušných motorů.

Těsnící kroužky vkládají se do drážek na obvodu pístu upravených. Každý z kroužků jest na obvodu příčně rozříznut. Děje se tak z příčiny, aby pružnosti jeho nekladly se meze, jakož aby se snáze daly přes povrch pístu uložiti do drážek.

Kroužky pravidelně se hotoví z kovu méně tvrdého než válec, čímž převaha opotřebení přenáší se přirozeně na kroužky a válec bývá více ušetřen.

Třeba kroužky byly pružné, přece vždy jsou z hmoty pevné a neplastické, která přiléhá těsně k jiné hmotě sousední jen tehdy, je-li povrch její na vlas tak udoben, jako povrch kroužků. Z této příčiny musí býti nejen vývrt válce, ale i vnější obvod kroužků udoben souhlasně, což docílí se jedině přesným opracováním. Pružné kroužky neposkytují utěsnění, je-li jejich obvod nebo vývrt válce porušen rýhami neb místy prohloubenými.

Než i uložením kroužků do drážek nedokonale obrobených nedocílí se žádoucího utěsnění.

drážkách příliš volných nedosedají kroužky na bočné stěny těsně a poskytují plynoé směsi dosti místa, aby kolem nich a pod nimi unikala, nehledě ani k tomu, že kroužky takto osazené za krátkou dobu chodu motoru stálými nárazy na stěny drážek původně dosti volný prostor ještě více uvolňují.

Mnohou nesnáz mohou způsobiti i příčné řezy na kroužcích upravené. Řezů těch jest nevyhnutelně třeba, vyrovnává se jimi úbytek třením kovu na kov povstalý za působení pružnosti. Aby plyny místy řezu neunikaly, nařezávají se kroužky tak, aby boky řezu na sebe vzájemně dosedaly. Nejvýhodnější řez má podobu kliky.

Píst jest opatřen řadou utěsňovacích kroužků. Vždy dva sousední kroužky mají řezy odchylně uložené, nikdy není přípustno, aby příčné řezy nacházely se u kroužků v jediné povrchové přímce.

Ale i nejbedlivěji uložené utěsňovací kroužky po nedlouhé době činnosti seskupí se v nejnepříznivější pro těsnění poloze, a sice v jediné povrchové přímce pláště pístního.

Tomuto jevu čelí se upoutáním kroužků na pístu pomocí kolíčků v drážce pístu upevněných, jěž zabírají do příslušných otvorů kroužků, upravených na spodním obvodu.

Spojení zmíněných kolíčků s pístem musí býti spolehlivé, jinak by po nastalém jich uvolnění mohly nastati vážné poruchy v chodu motoru a po případě by chod jeho byl úplně znemožněn.

Ve příčině pružného napjetí utěsňovacích kroužků musí býti dbáno náležité míry. Kroužky o přílišném napjetí příliš záhy podléhají zkáze opotřebením a i rušivý jejich účinek na stěny válce jest patrnější.

Při cídění válce a pístu nastává potřeba, aby sejmuly se také utěsňovací kroužky. Práce tato jest choulostivá a vyžaduje vždy odborné znalosti, aby nenastala deformace jemně zakrouženého povrchu.

Nejsnáze provede se sejmutí a navléknutí kroužků pomocí proužků tenkého plechu, které se pod nadzvednuté konce i pod celý povrch podkládají a tvoří pohodlný přechod přes kroužky a drážky sousední.

Tímto způsobem nahrazují se opotřebené nebo zlomené kroužky jinými.

Vyjmutí pístu z válce a opětné jeho uložení vyžaduje u menších motorů krátké doby, ale veliké opatrnosti a musí se díti u motoru vychladlého a pokud možno za denního světla, aby zbytky třaskavé směsi otevřeným plamenem svítilny se nevzňaly.

Některé strojírny obcházejí vybírání potřebných drážek na pístu tím, že navlékají na jádro pístové i mezistění, jež tvoří přepážku mezi jednotlivými kroužky. Ač tímto opatřením se konstrukce pístu tvoří složitější a pro neodborníka při cídění naprosto neovládatelnou, přece má značné výhody, jelikož se jí zabraňuje deformace utěsňovacích kroužků při jich snímání.

Zadní část pístu, směřující k ojnici, jest bez kroužků.