Jak funguje benzínový motor? Klíčové fáze a komponenty

Každý den jezdíme autem do práce, vyřizujeme pochůzky nebo si jen užíváme řízení, ale možná o tom nevíme jak funguje benzínový motor a co způsobuje jeho pohyb, jakýkoli tvůj typ.

Čtyřdobý benzínový motor má, jak jeho název napovídá, čtyři fáze provozu. Jsou to: sání, komprese, výkon a výfuk. Každá z nich odpovídá zdvihu pístu nebo, což je totéž, polovině otáčky klikového hřídele a provádí se uvnitř motorový blok.

Provozní fáze

Fáze sání: vstupuje vzduch a palivo

Na začátku fáze přijetí, píst je v horní části válce, nazývá se TDC (Top Dead Center). V tomto okamžiku jsou sací ventily otevřené a píst klesá ke spodní části válce, bdc (dolní úvrať). Při sestupu pístu se uvnitř válce vytvoří prohlubeň, která nasává směs vzduchu a paliva. To znamená, že „nasává vzduch“, jako by to byla injekční stříkačka.

Při pmi se sací ventily uzavřou a směs vzduchu a paliva zůstává uvnitř válce. Mimochodem je to směs těchto dvou složek, protože palivo by nehořelo, kdyby nemělo kyslík ve vzduchu. Z vědeckého hlediska je to tzv palivo do benzínu a oxidující kyslíku, který s ním vstupuje.

Fáze komprese: vzduch a palivo jsou stlačeny

Druhá fáze, kompresepíst se opět zvedne do TDC, slisování celé směsi uvnitř válce, což také způsobuje jeho zahřívání. Tlak uvnitř válce může dosáhnout asi 15 barů při teplotě blízké 450 °C, čímž se dosáhne homogennější směsi. V této fázi se klikový hřídel otočil o další půl otáčky.

Zajímavostí je, že čím více lze směs stlačit, tím více se využije exploze, která nastane okamžitě. tomu se říká kompresní poměr motoru, který se obvykle měří v proporcích jako 10 1, 11 1, 12 1, 14 1…. Což neznamená nic jiného než objem, který směs zabírá před kompresí, a objem, který zabírá na konci kompresní fáze. Článek doporučujeme kompresní poměr motorupro lepší pochopení tohoto faktoru.

Člověk však musí být opatrný nezpůsobí nekontrolované samovzníceníprotože by došlo k poškození motoru. Co se stane, když je směs příliš stlačena, když je v ní příliš vysoká teplota spalovací komory nebo směs obou okolností. Pokud chcete tomu druhému porozumět, podívejte se na příspěvek o Samovznícení, detonace a klepání ojnice.

Fáze exploze: začínáme pracovat…

V této fázi je píst v horní úvrati a veškerá směs je stlačena. Je to zde, když ze zapalovací svíčky (benzínové motory) přeskočí jiskra, která zapálí směs vzduchu a paliva. V důsledku toho dojde k výbuchu. rychle expanduje spálené plyny a tlačí píst až do pmi. To je pracovní fáze motoru, protože píst při explozi dostává velký impuls, aby jej přenesl na klikovou hřídel. Během této fáze se klikový hřídel otočí o další půl otáčky.

Je třeba poznamenat, že jde o velmi důležitou otázku u spalovacích motorů. Tento popis fází je zjednodušený abychom pochopili, jak funguje benzínový motor, ale ve fázi exploze toto zjednodušení na chvíli přeskočíme. Jak jsme vám řekli, exploze se rychle rozpíná, aby zatlačila píst.

Tato rychlost ale není až tak moc na otáčky, kterými se motor občas pohybuje. Proto existuje předstih zapalování, kde jde o spuštění výbuchu, zatímco se směs stále stlačuje. Tímto způsobem shoří dříve a nejvýnosnější část výbuchu se shoduje se sestupem pístu. To znamená, že fáze výbuchu a fáze komprese "na okamžik koexistují" ve prospěch využití paliva. Pokud chcete podrobnější vysvětlení tohoto procesu, doporučujeme článek Co je předstih zapalování?

Výfuková fáze: plyny opouštějí spalovací komoru

Konečně se dostáváme do fáze uniknout. Při této příležitosti je píst na PMI a otevírají se výfukové ventily, kde výfukové plyny jsou rychle odváděny. K tomu dochází, protože píst se pohybuje zpět nahoru k tdc a tlačí je ven z vnitřku válce. Když je píst v TDC, ventily se uzavřou. Během výfukové fáze se klikový hřídel otočí o další půl otáčky, čímž se dokončí 4 fáze provozu benzínového motoru.

Jak můžete vidět, píst je opět v TDC, připraven znovu zahájit přijímací fázi. Takovým způsobem, že motor bude celý tento proces opakovat, dokud ho budeme mít zapnutý.

Další otázky, abyste věděli, jak funguje benzínový motor

klikový hřídel

Již několikrát to bylo zmíněno ve fázích čtyřdobého motoru a vy jste jej mohli vidět v akci na videu na začátku. Jeho funkce je taková převést lineární pohyb pístů v kruhu které použijeme k přesunu auta. Nejlepší je analogie s cyklistou, který šlape, aby se mohl pohybovat na kole. Když se pozorně podíváte na pohyb motoru, každý z pístů dělá to, co se otáčí klikovým hřídelem: "pedál".

Pokud chcete jít hlouběji do této části motoru, doporučujeme články chod klikového hřídele y Píst: co to je, jaké jsou jeho části, cena... Uvidíte, že ovládání motoru je jednodušší, než se zdá.

Související článek:

Výhody a nevýhody dvoudobého motoru

Distribuce motoru

Jak jste si již možná všimli, v motoru je prvky, které vyžadují dokonalou koordinaci. Například: že se ventily otevírají, aby vpustily směs, když píst klesá (fáze sání), nebo že se uzavírají, když píst stoupá nahoru (fáze komprese). Za tuto koordinaci je zodpovědný distribuční systém motoru, což je řada prvků, které spojují jednotlivé komponenty prostřednictvím kol, řemenů, vačkových hřídelů a dalších.

Konkrétně základní součástí distribučního systému v dnešních nejběžnějších motorech je rozvodový řemen nebo řetěz. Je zodpovědná za přenos tahu klikový hřídel na Vačkové hřídele které otevírají a zavírají ventily. Tak to dělají ve správný čas a ne jindy. Závada, která by byla pro motor fatální.

Pokud tyto komponenty neznáte, můžete se podívat, jak vypadají a jak fungují v článcích: vačková hřídel y rozvodový řemen. Také, pokud chcete trochu více do hloubky na toto téma, doporučujeme také článek o typy rozvodů v současných motorech. Pomůže vám to lépe pochopit, jak benzínový motor funguje. Ne všechny motory jsou stejné, i když se řídí stejnými základními principy provozu.

Obrázky – Marco Bernardini, Matt