Výzkumné spalovací motory - Internal combustion engines for research

1 Úvod
Tato práce pojednává o výzkumných spalovacích motorech. Nastiňuje oblasti výzkumu, ve kterých se užívají a zároveň popisuje základní rozdělení dle účelu a nákladností na pořízení. Mapuje historický vývoj a rozebírá konstrukci namátkové vybraných testovacích jednotek. V této práci byla také provedena studie nynějšího trhu a vytvořeno porovnání parametrů tří největších výrobců: Ricardo, FEV a AVL. Dále zde nalezneme pojednání o přínosu těchto jednotek pro vývoj spalovacích motorů obecné v podobě popsáni dvou nynějších výzkumných grantů, které buď probíhají, nebo nedávno dokončeny. Nalezneme zde i historický vývoj spalovacích motorů obecné. Spolu s jejich jednoduchým rozdělením a popisem základních termodynamických cyklů užívaných v dnešních spalovacích motorech.
Dnešní automobilový průmysl je nucen požadavky, které na něj klade spotřebitel, k neustálému vývoji spalovacího motoru. Ať se jedná o výzkum na poh spalovacího procesu, nebo na poli vývoji paliv. Všude je nejprve užito tzv. testovací jednotky, na které je provedeno ověření a vyhodnocení nového poznatku a na základě výsledku měřeni je až poté nasazen do praktické sériové výroby. Užitím tohoto postupu se značně minimalizuji náklady na výzkum Většina těchto testovacích jednotek je jednoválcových, tudíž zde jde ruku v ruce úspora nákladů, jak konstrukčních, tak i provozních.
Konstrukce těchto jednotek však není jednoduchá, jsou zde kladeny požadavky na univerzálnost a velkou modifíkovatelnost celé konstrukce. Nezbytnou součástí moderního testovacího stanoviště je také kompletní diagnostický a měřící systém, který je možno rozšířit i o systém automatického řízení, který zvýší efektivitu testovacího procesu v oblastech, pro které je jej možno užít. Co se týče moderních měřících metod, tomu se v této prácí věnuje celá kapitola.

Vývoj motoru neni levnou záležitostí, ale je životně důležitý k úspěchu na trhu. Motor je jednou z hlavních částí vozu, a proto je důležité, aby byl navržen tak, aby jeho výkon a trvanlivost byla vysoká a náklady na výrobu a údržbu nízké. Musí také splňovat předpisy, které jsou platné pro provoz na území, na kterém bude provozován, jako jsou různé emisní limity- limity hlučnosti a ekologické limity.
Směrera kterým se dnes vývoj vozů a vozidlových motorů ubírá, se nazývá „downsizing". Jedná se o snížení spotřeby paliva a tím i výraznému snížení tvorby tzv. „skleníkového plynu" COi, který probíhá snižováním objemu jednotky za dodrženi stejného výkonu např. přeplňováním Každá přední automobilka se v reklamních letácích dnes pyšní co nejmenší hodnotou spotřeby paliva na sto kilometrů a zároveň svojí ekologičností motoru, diky nízkému obsahu CO;, v hodnotách pohybující se ve stovkách gramů na kilometr. Toto bylo docíleno díky různým elektronickým systémům Jedním z nich je systém schopný vypnout motor v režimu, kdy běží na volnobéh, tedy například při čekání na křižovatce, a posléze, když je potřeba, jej znovu okamžitě nastartovat. Dalšími způsoby z mnoha jsou speciální úpravy spalovacích prostor nebo úpravy konstrukce vstřikovacího ústrojí Všechny tyto systémy je nejdříve nutné navrhnout, posléze vyrobit a otestovat, aby byly plně použitelné do výroby. Zde se opět užívá testovacích jednotek, které jsou k tomuto účelu upraveny a jsou nenahraditelnou pomůckou, která napomáhá k velkým úsporám a poskytuje nejlepší možnost testování v rámci rentability výzkumu.