MIS ANNAB AUTOLE ELU EHK MIS ON MOOTOR? (0)

Paide Täiskasvanute Keskkool
Kätrin Tarjus
MIS ANNAB AUTOLE ELU EHK MIS ON MOOTOR?
Uurimustöö
Juhendaja : Kai Parman
Paide 2014
SISUKORD
1. Sissejuhatus............................................................................................lk 3
1.Peatükk MIS ON MOOTOR?.................................................................lk 4
1.1 Mis on ottomootor ?...............................................................................lk 4
1.2 Mis on diiselmootor ?..............................................................................lk 4
2.Peatükk KUIDAS MOOTOR TÖÖTAB?................................................lk 5
2.1 MOOTORI EHITUS ehk millistest osadest mootor koosneb?............. . lk 6
3.Peatükk KUIDAS KÄSITLEDA/ HOOLDADA MOOTORIT?...............lk 8
4.Peatükk ERITÜÜPI MOOTORID ............................................................lk 9
4.1 Reasmootor ehk ridamootor .....................................................................lk 9
4.2 V-mootor...................................................................................................lk 9
4.3 Boxer -mootor...........................................................................................lk 10
4.4 Tähtmootor..............................................................................................lk 10
4.5 Rootormootor ehk Wankelmootor ...........................................................lk 10
4.6 Elektrimootor..........................................................................................lk 11
5.Peatükk KUMB ON KESKKONNASÕBRALIKUM.
KAS BENSIINIMOOTOR-VÕI DIISELMOOTOR?MIKS?. ...lk 12
6.Kokkuvõte............................................................................................... lk 15
7. Kasutatud allikmaterjalid.....................................................................lk 16

SISSEJUHATUS

Sõiduauto on muutunud paljudele vajalikuks tarbeesemeks.Ta hoiab aega kokku,arendab tehnilist silmaringi ja võib olla ka matkavahendiks.Teisest küljest on auto tarbeese ,mis vajab asjatundlikku hooldamist ja laitmatut käsitsemist.
Selle töö eesmärgiks on teada saada:

• Mis annab autole elu ehk mis on mootor?
  
• Kuidas ta töötab?
  
• Kuidas käsitleda mootorit?
  
• Millised mootorid on olemas?
  
• Kumb on keskkonnasõbralikum,kas bensiinimootor või diidelmootor?miks?
  

See teema on tänapäeval väga aktuaalne,sest me elame kaasaegsel ajastul.Peaaegu kõik inimesed sõidavad mootorsõidukitega,kuid mitte kõik ei tea,mis on keskkonnasõbralik või kuidas see keskkonnda saastab.
Töös olen välja toonud huvitavaid fakte ja jooniseid ning isegi,mitte kõige teravam pliiats pinalis,peaks aru saama millest ma olen rääkinud või mida kirjeldanud.
MIS ON MOOTOR?
Mootor on auto süda,mille seisukorrast sõltub masina temperament .Kuna mootor on auto agregaatide hulgas kõige keerukam ,võib ta sageli rikki minna.Seetõttu on mootori ehituse ja tööpõhimõtte tundmine vajalik igaühele.
Autodele annab liikumapaneva jõu sisepõlemismootor,mille silindrites kütuse põlemisel saadav soojusenergia muundatakse väntvõlli pöörlemises avalduvaks mehhaaniliseks tööks.Seejuures kasutatakse kütusena kas bensiini või nafta raskemat destillaati-diislikütust.Esimest kasutatakse nn otto-ehk karburaatormootorites,teist-diiselmootorites.Erinevus nende kahe sisepõlemismootori tüübi vahel seisneb põlemiseks vajaliku kütusest ja õhust koosneva küttesegu valmistamises ja süütamise viisis.
Siin ilmselt tekkis küsimus,mis on ottomoor?
Ottomootor on leiutatud Saksamaal ja leiutajaks on Nicolaus Otto (1832- 1891 ).Ottomootor on bensiinimootor,mille tunnuseks on see,et kütuse ja õhu segu,mis on silinris kokku surutud,süüdatakse silindris väljastpoolt sinna juhitud elektrisädemega,
mis on diiselmootor?
Diiselmootoris valmistatakse küttesegu silindris,mis ongi põhiline erinevus ottomootoritest.St,et silindris surutakse kokku puhas õhk,millesse pritsitakse kütus ja mis süttib kuumas õhus ise.
KUIDAS MOOTOR TÖÖTAB?
a) Silinder täidetakse põleva seguga ( bensiin ,õhk)
b)Segu surutakse kokku
c)Segu süüdatakse ning kork surutakse gaaside paisumise tulemusena silindrist välja
mootoriplokk
Sisepõlemismootor töötab põhimõttel,kus kolb pannakse silindris edasi-tagasi liikuma,see liikumine muudetakse pöörlevaks liikumiseks,mida on võimalik kasutada mehhanismide käitamiseks.Mootori töötsükliks nimetatakse üksteisele järgnevate protsesside kordumist,mille vältel kütuses olev keemiline energia muudetakse soojusenergiaks ja see omakorda mehhaaniliseks tööks.Need protsessid korduvad kindlas järjekorras kõigis silindrites.Olenevalt mootori ehitusest võib see protsess toimuda ühe väntvõlli pöörde jooksul,siis nimetatakse mootorit KAHETAKTILISEKS MOOTORIKS,kui aga kahe väntvõlli pöörde jooksul,siis nimetatakse mootorit NELJATAKTILISEKS MOOTORIKS.
MOOTORI EHITUS ehk millistest osadest mootor koosneb
a)mootori plokk e)kolb (kolvid) i)kolvirõngad
b) plokikaas f)keps ( kepsud ) j)hooratas
c) karter g)väntvõll k)kolvisõrm
d)karteripõhi h)väntvõlli laagrid l)kepsulaagrid
Sisepõlemiskolbmootor koosneb kahest mehhanismist ja neljast süsteemist.Süsteemideks on : toitesüsteem,süütesüsteem,õlitussüsteem ja jahutussüsteem.
Kõik mootori silindrid,olenemata nende asetusviisist,on ühendatud üheks detailiks,mida nimetatakse mootoriplokiks.mootoriplokk on mootori aluseks,kuhu kinnitatakse kõik mootori detailid.
Hooratta hammasvöö- on hoorattale asetatud pingistuga ja tema kaudu pööratakse väntvõlli käivitit.Hooratas kogub endasse energiat ja aitab mootoril ületada abitakte,samas on ta ka jõuülekande detailiks. Kui hooratast ei oleks,ei oleks autol tühikäiku.
Väntvõll on jõumomenti edasikandev masinadetail.Väntvõll muudab kolbidelt kepsude kaudu saadava jõu pöörlevaks jõuks,mis seejärel antakse edasi jõuülekandele.
KUIDAS KÄSITLEDA/HOOLDADA MOOTORIT?
Kõrvaltvaatajaile näib auto kas meeldiva sõiduvahendina või pigem tülika remondiobjektina,mis kulutab ära kogu vaba aja.Tõepoolest,juhte kes ainult sõidavad ei ole.Tõelistele autohuvilistele pakub auto hooldamine rahuldust,sest see annab uusi tehnilisi teadmisi ja on vahelduseks põhitööle.Ka sõiduki nõrki kohti tunneb kõige paremini see,kes teda ise korrastab.
Hooldustööd on otstarbekas jaotada auto igapäevaseks hoolduseks,vahehoolduseks ehk tehniliseks hoolduseks ja põhihoolduseks.
Igapäevase hoolduse all mõeldakse töid,mida tuleb teha neil päevil,kui autoga sõidetakse.Nt: pesemine,väline ülevaatus.
Vahehooldust tehakse kuni 1970.a toodetud autodele pärast 1500 km ja uuematel autodel pärast 3000-4000 km läbisõitu.Nt: õlivahetus,rehvikontroll,ülevaatus.
Põhihooldusel tehakse lisaks õlivahetusele ka igasuguseid reguleerimisi ja võetakse seadmeid kontrollimiseks autolt maha.
ERITÜÜPI MOOTORID
REASMOOTOR EHK RIDAMOOTOR
Silindrid asetsevad ühel joonel .Silindreid võib olla 2,3,4,5,6,või 8 kusjuures need ei pea asetsema vertikaalselt püsti,vaid võivad olla ka teatud nurga all.
V-MOOTOR
See on mootor,mida võib ette kujutada reasmootorina,mille silindrid vaheldumisi üksteise suhtes asetatud kas 60o või 90o nurga all.Silindreid võib olla 2,4,6,8,10,12.
BOXER-MOOTOR
Sellel mootoril asetsevad silindrid vastassuundades,see tähendab,et nende vaheline nurk on 180o Silindreid võib olla 2.4.6 või 8.
TÄHTMOOTOR
Selle mootori silindrid asetsevad ühes tasapinnas,tähekujuliselt.Niisuguseid tähti võib olla mitmeid järjestikku.Neid ei kasutata autodel,vaid lennukitel.
ROOTORMOOTOR EHK WANKELMOOTOR
Tööpõhimõte on sama mis neljataktilisel ottomootoril.Kolmetahuline kolb jagab silindri kolmeks kambriks.Kolb muudab pidevalt oma liikumisega silindris kambrite mahtu.
ELEKTRIMOOTOR
On elektromehhaaniline seade,mis muundab elektrienergia mehhaaniliseks tööks.Enamik töötab tänu elektromagnetismi nähtustele.
KUMB ON KESKKONNASÕBRALIKUM,KAS BENSIINIMOOTOR-VÕI DIISELMOOTOR? MIKS?
See peatükk on mu töö põhiteema,kõik eelnev on põhiliselt sissejuhatav jutt.
On erinevaid arvamusi ,igale inimesele sobib oma asi ja teatud mootor või kütus,Kuid kes meist on mõelnud keskkonna peale? Kõik me tahame liikuda autodega ja olla mugavad .
Kuid kui palju saastatust see endaga kaasa toob?
Bensiini omadused: Bensiini toodetakse peamiselt naftast,vähesel määral ka kivisöest,põlevkivist ja looduslikust gaasist.
Diisli omadused: toodetakse toornaftast,biodiislikütust aga taastuvatest looduslikest allikatest,taimsetest või loomsetest õlidest.
Bensiin aurustub kergesti ja on väga tuleohtlik.Vesi ja bensiin segunevad teineteisega halvasti.Peene nirega valamisel bensiin voolab,vesi aga tilgub.Kütusepaaki sattunud vesi ummistab karburaatori düüsid.
Bensiini kvaliteeti iseloomustab aurustuvus.Mida paremini kütus aurustub,seda hõlpsam on mootorit käivitada.Bensiinide omadused halvenevad kauaaegsel säilitamisel.
Biodiislikütusel on kütteväärtus fossiilsest toormest diislikütusega võrreldes madalam,kuid põlemisel eraldub vähem keskkonnale ohtlikke aineid.
Ottomootoriga võrreldes on oluline erinevus ka selles, et üldine põlemine toimub alati õhuliiaga (liigõhutegur l = 1,2-5,0), mistõttu heitgaasis sisaldub oluliselt rohkem tahma , kuid vähem CO-d ja HC-d. Põleva kütusejoa keskosas on siiski CO teket soodustav õhupuudus. HC ja aldehüüdid moodustuvad põlemiskambri seina lähedal, kus leek jahtub ja kütuse intensiivne segunemine õhuga segab põlemist. HC teket põhjustab ka pihustist hilinenult väljuv kütuseaur ja kolvirõngapiludes põlemata jäänud kütus ning õli. Et diislikütuses on rohkem aromaatseid süsivesinikke kui bensiinis , annab HC diisli heitgaasile iseloomuliku lõhna.
Diiselmootoris tekib ka tahma (nõge). Põhjuseks on kohatine põlemisõhu puudujääk ja lühiajaliselt toimiv temperatuur 1000-2800 K rõhul 50-100 baari (ka tahmaosakeste tekkeks vajalik aeg on väga lühike, umbes 1 ms). Heitgaasitahma C-sisaldusest nüüd ametlikus keeles enam ei räägita, kasutatakse laiemat mõistet tahked osakesed (ingl particulate matter ), lühendit PM või öeldakse: partikkel. Eestikeelseks terminiks on pakutud kübemed. Väiksuse tõttu (läbimõõt 0,1-1,0 mm) saavad need, põhiliselt süsinikku sisaldavad kübemed, tungida inimese kopsu. PM definitsioon: kõik heitgaasis sisalduvad ained, mis temperatuuril 52 0C püütakse kinni vähemalt 98%-se püüdevõimega teflon-klaaskiudfiltriga ja mida on võimalik seejärel kaaluda.
Põlemistemperatuur tõuseb 1900-2000 0C-ni ja rõhk silindris 50-90 baarini. Kõrge temperatuuri tõttu tekib heitgaasis lämmastikoksiide NOx tunduvalt rohkem kui ottomootoris. NOx soodustab osoonisisalduse vähenemist välisõhus, sudu teket ja hingamisteede haigusi. Vääveldioksiid SO2 tekib kütuses sisalduva väävli põlemisel. Kui kümmekond aastat tagasi oli kütuses 0,2-1,4 % väävlit, siis nüüd on kvaliteetkütustes seda alla 0,05 %.
Peamiselt väiksema kütusekulu tõttu tekib diiselmootoris vähem süsinikdioksiidi kui samasse suurusklassi kuuluvas ottomootoris, kuid diislikütuses on suhteliselt rohkem süsinikuaatomeid kui bensiinis, mis CO2 emissiooni mõnevõrra jällegi suurendab. 1 km läbisõidu kohta on diiselmootori heitgaasis siiski umbes 10% vähem CO2 kui ottomootori omas.
Heitgaasiemissiooni mõjutab kütuse sissepritsemoment ja -kestus ning sissepritsekarakteristik, st sisestatava kütusekoguse jaotus pritseaja vältel. Hilistuv sissepritse vähendab põlemistemperatuuri, seega ka NOx teket, kuid suurendab CH kogust. Juba ühekraadine kõrvalekalle (väntvõlli pöördenurga järgi) optimaalsest võib tõsta NOx emissiooni 5% ja HC emissiooni 15%. Nii täpne, mootori töötingimusi arvestav sissepritse juhtimine toimub moodsate diiselmootorite juures arvuti (EDC) abil. EDC jaoks on üheks põhianduriks pihusti nõela liikumisandur . Pihustamise lõpp peab olema järsk, pihustite “tilkumise” tõttu silindritesse sattunud kütus jääb põlemata, suurendades heitgaasi saastavat toimet.
Tabel. Diiselmootori heitgaasi koostis
Heitgaasi komponent
Ühik
Tühikäigul
Täisvõimsusel
NOx
ppm
50-250
600-2500
HC
ppmC1
50-500
150
CO
ppm
100-450
350-2000
CO2
mahu%
kuni 3,5
12-16
Veeaur
mahu%
2-4
kuni 11
O2
mahu%
18
2-12
Lämmastik jm
mahu%
ülejäänud
ülejäänud
Tahm
mg/m3
üle 20
üle 200
Väljalaskeklapi juures on temperatuur tühikäigul 100-200 °C
ja täisvõimsusel 550-750 °C

KOKKUVÕTE

Nagu teada saime mõjutavad mootorid meie elu päris palju.Eelkõige sellega,et meie elu mugavamaks teha ja et saaksime mootorsõidukitega sõita.
Tõin ennem välja,et põhiline töö teema oli siiski see,et kumb mootoritest on keskkonnasõbralikum,ning see tuleb sisuliselt kahest asjast.
Esiteks tööprotsess,üldjuhul põletab bensiinimootor etteantud kütuse täielikumalt,samas võib diiselmootori puhul külmaga/koormusega jääda kogu küttesegu täielikult põlemata,millest ka nn must suits.Teiseks diisli ja bensiini erinev koostis.Diislikütus koosneb raskematest isotroopidest ning sisaldab rohkem väävlit,mis põlemisel annavadki suurema saaste loodusele .Kuigi diisli lubatud väävli sisaldust järk-järgult piiratakse,jääb see ikkagi oluliselt kõrgemaks kui bensinil ning haiseb ka rohkem.
Niisiis ilmselt diisel on alati olnud sujuvam,elavam ja säästlikum,kui bensiin.kuid mitte keskkonnasõbralikum.
Selle töö põhjal sain vastused kõigile minu küsimustele ja ilmselt töö eesmärk on täidetud.
Arvan,et sellest tööst oleks kasu algajatel autotehnikutel,kui ka lihtsalt silmaringi laiendada tahtvatel inimestel.Ning mis peamine siit edasi saab veel uurida,kuidas muuta keskkonda säästlikumaks ja kuidas vähendada heitgaase õhus.Või üldse minnagi üle elektriautodele.

KASUTATUD ALLIKMATERJALID

Kalju Aleksius & Arseni Palu ''sõiduautod''1980.a

Heldur Tamm ''Mootori algõpe''2002.a

www.e-ope.ee/ Repositoorium ?@=7lay

et.wikipedia.org/wiki/Biodiislikütus

www.auto24.ee/foorum

www.keskkonnatehnika.ee/arhiiv/1997/4_1997/auto497.htm