Vysoké Učení Technické V Brně Motory Vozů Série Le
Total Page：16
File Type：pdf, Size：1020Kb
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ÚSTAV AUTOMOBILNÍHO A DOPRAVNÍHO INŽENÝRSTVÍ FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING INSTITUTE OF AUTOMOTIVE ENGINEERING MOTORY VOZŮ SÉRIE LE MANS ENGINES FOR LE MANS SERIES BAKALÁŘSKÁ PRÁCE BACHELOR'S THESIS AUTOR PRÁCE PAVEL HERMAN AUTHOR VEDOUCÍ PRÁCE Ing. DAVID SVÍDA SUPERVISOR BRNO 2010 Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství Ústav automobilního a dopravního inženýrství Akademický rok: 2009/2010 ZADÁNÍ BAKALÁŘSKÉ PRÁCE student(ka): Pavel Herman který/která studuje v bakalářském studijním programu obor: Strojní inženýrství (2301R016) Ředitel ústavu Vám v souladu se zákonem č.111/1998 o vysokých školách a se Studijním a zkušebním řádem VUT v Brně určuje následující téma bakalářské práce: Motory vozů série Le Mans v anglickém jazyce: Engines for Le Mans Series Stručná charakteristika problematiky úkolu: Vypracujte přehled vývoje motorů závodních vozů série Le Mans. Cíle bakalářské práce: Vypracujte přehled vývoje motorů vozů série Le Mans. Uveďte, jaké konstrukce byly používány, které byly zakázány a proč. Proveďte konstrukční porovnání současných pohonných jednotek. Seznam odborné literatury: [1] MTZ: MOTORTECHNISCHE ZEITSCHRIFT. Springer Automotive Media. Vedoucí bakalářské práce: Ing. David Svída Termín odevzdání bakalářské práce je stanoven časovým plánem akademického roku 2009/2010. V Brně, dne 27.10.2009 L.S. _______________________________ _______________________________ prof. Ing. Václav Píštěk, DrSc. prof. RNDr. Miroslav Doupovec, CSc. Ředitel ústavu Děkan fakulty Anotace Tato bakalářská práce se zabývá přehledem vývoje pohonných jednotek používaných v závodních vozech účastnících se vytrvalostní série Le Mans, především však závodu 24 hodin Le Mans. V první části práce je nastíněna základní charakteristika této série a samotného závodu 24 hodin Le Mans. Jsou zde také stručné popsána pravidla a nejdůležitější technická omezení, jimiž se musí konstruktéři při stavbě prototypu řídit. Druhou část tvoří přehled motorů závodních vozů, z historického hlediska zajímavých buď svou konstrukcí a nebo úspěchy, jichž ve své době dosáhly. Poslední část je věnována konstrukčnímu porovnání pohonných jednotek současných účastníků série Le Mans, jejich popisu a důležitým technickým specifikacím. Klíčová slova Motor , Le Mans, prototyp, turbodmychadlo, výkon, zdvihový objem, válec, hřídel, hlava válců, píst, technická data , r otační motor Annotation This bachelor´s thesis deals with the overview of development the drive units, which are used by racing cars of Le Mans endurance series, mainly the race 24 hours of Le Mans. In the first part is outlined the general characteristic the series and the race 24 hours of Le Mans itself. There are briefly described the instructions and the most important technological limitations, observed by designers. The second part contains an owerview of racing cars engines, which are interesting from the historical point of view either by their construction or by achieved success. The last part is devoted to the constructional comparison of drive units of present participants the Le Mans series, their description and the important technical specifications. Key words Engine, Le Mans, prototype, supercharger, power output, displacement, cylinder, shaft, cylinder head, piston, technical specifications, rotation engine Bibliografická citace HERMAN, P. Motory vozů série Le Mans. Brno: Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství, 2010. 60 s. Vedoucí bakalářské práce Ing. David Svída. Čestné prohlášení Prohlašuji, že jsem byl seznámen s předpisy pro psaní bakalářské práce, a že jsem svou práci „Motory vozů série Le Mans“ vypracoval samos tatně, pod vedením vedoucího bakalářské práce pana Ing. Davida Svídy s použitím odborných zdrojů uvedených v seznamu literatury. V Brně dne 24. května 2010 _________________________ Podpis autora Poděkování Na tomto místě bych chtěl poděkovat vedoucímu mé bakalářské práce Ing. Davidu Svídovi za odborné vedení, cenné připomínky a rady při tvorbě této práce. Díky patří také mým rodičům a dále pak všem, kteří mě při studiu podporovali. Obsah 1 Úvod .......................................................................................................................... 10 2 Série Le Mans ............................................................................................................ 11 3 Závod 24 hodin Le Mans ........................................................................................... 11 4 Technick é předpisy pro prototypy LM P1 ................................................................. 12 4.1. Návrh technických předpisů pro sezónu 2011 .............................................. 14 5 Přehled motorů vybraných vozů v historii Le Mans ................................................. 15 5.1. Škoda 1101 Sport ......................................................................................... 15 5.2. Ford GT40 .................................................................................................... 16 5.3. Howmet TX poháněný spalovací turbínou ................................................... 18 5.3.1. Spalovací turbína .............................................................................. 18 5.3.2. Howmet TX ...................................................................................... 20 5.4. Porsche 917 .................................................................................................. 22 5.5. Historické vítězství Wankelova rotačního motoru ....................................... 24 5.5.1. Felix Heinrich Wankel...................................................................... 24 5.5.2. Wankelův rotační motor ................................................................... 25 5.5.3. Mazda R26B ..................................................................................... 27 5.6. BMW S70/2 nebo také BMW P75 ............................................................... 30 6 Přehled současných pohonných jedn otek v sérii Le Mans ........................................ 33 6.1. Zážehové motory .......................................................................................... 33 6.1.1. YGK YR40T .................................................................................... 33 6.1.2. Judd GV5.5 V10 ............................................................................... 36 6.1.3. Aston Martin R16 V12 ..................................................................... 39 6.2. Vznětové motory .......................................................................................... 42 6.2.1. Audi V12 TDI ................................................................................... 42 6.2.2. Audi V10 TDI ................................................................................... 45 6.2.3. Peugeot V12 HDi ............................................................................. 48 6.3. Motory na alternativní paliva ....................................................................... 51 6.3.1. AER P32 ........................................................................................... 51 7 Závěr .......................................................................................................................... 55 8 Seznam použitých zdrojů .......................................................................................... 57 Motory vozů série Le Mans 1 Úvod Nejen z ávod 24 hodin Le Mans , ale i celá vytrvalostní série Le Mans jsou již dlouhou dobu nedílnou součástí motoristického dění po celém světě. Účast především v závodě 24 hodin Le Mans je pro automobilky, či soukromé firmy otázkou té nejvyšší prestiže. Ty do svých vývojových týmů vkládají nemalé finanční prostředky, za což očekávají odpovídající reprezentaci, a tudíž i výsledky . Především motory vozů , provozované 24 hodin většinou na pl ný výkon, musí dosahovat špičkové úrovně a prokázat velkou životnost a trvanlivost. Cílem této práce je přehledně zpracovat vývoj motorů vozů série Le Mans od historie po současnost, uvést zajímavá konstrukční řešení a provést konstrukční porovnání současných pohonných jednotek. Jsou zde také nastíněny základní rysy technických omezení platných pro sezónu 2010 a výčet chystaných omezení pro sezónu 2011. V přehledu jak historických, tak i současných motorů je vždy na začátku uveden daný motor do obecných souvislostí, následuje konstrukční rozbor, tabulkový výčet nejdůležitějších dostupných technických parametrů a celkové zhodnocení. Ve výčtu motorů historických vozů jsou uvedeny pohonné jednotky napříč kategoriemi z důvodu toho, že během dlouhé historie závod u v Le Mans docházelo k častému přerozdělování kategorií. U současných pohonných jednotek, jimž se práce věnuje nejvíce, je popsána pouze kategorie LM P1, neboť motory těchto prototypů dosahují nejvyšších výkonů a tudíž je ze všech kategorií nejprestižnější. Obsahuje popisy jak vznětových motorů Audi a Peugeot, zážehových motorů Aston Martin , YGK nebo Judd, tak i motoru AER upraveného ke spalování etanolu. V celé práci je obsaženo množství obrázků, které slouží k doplnění tématu, či k názorné ukázce . - 10 - Motory vozů série Le Mans 2 Sér ie Le Mans Evropská série Le Mans je souhrn automobilových vytrvalostních závodů založených okolo nejstaršího a také nejznámějšího z nich – závodu 24 hodin Le Mans a pořádaných francouzským Automobile Club de l ‘Ouest(ACO) na pěti prestižních evropských okruzích . Jsou to závody: 8 hours of the Castellet, 1000 km of Spa,