A Benzinmotor Működése: Átfogó Ismertető
A benzinmotorok a belső égésű hőerőgépek egyik legelterjedtebb fajtája, melyek a kémiai energiát mechanikai energiává alakítják, így végeznek munkát. Működésük alapja az égés, mely ugyanazon a helyen, a hengerben megy végbe. A benzinmotorok működésének megértése nemcsak a gépjárművezetők, hanem minden technikai érdeklődésű ember számára is alapvető fontosságú.
Négyütemű motor működése animáció
Alapfogalmak
A benzinmotorok működésének megértéséhez ismernünk kell néhány alapfogalmat. A gázok és a gőzök próbálják kitölteni a rendelkezésükre álló helyet, de sűríthetőek is, viszont kompresszió hatására fölmelegednek. Ezen kívül még nő a nyomásuk is. Ha ritkításról beszélünk, ekkor mind a nyomásuk, mind a hőmérsékletük is csökken.
A Benzinmotor Működésének Alapelvei
A benzinmotorok működésének alapját az Otto-ciklus képezi. A motorban a hőenergiát úgy nyerik, hogy az üzemanyagot égés útján hővé alakítják. A motor egy gyújtógyertya segítségével elektromos szikrával meggyújtja a keveréket. A munkaanyag megnövekedett nyomása a motor dugattyúira hat, amelyek ezt az energiát mechanikai munkává alakítják. A dugattyúk egyenes vonalú, oda-vissza mozgást végeznek a hengerekben, ezáltal közvetítik az energiaátvitelt az égéstér és a dugattyúkhoz tartozó mozgó mechanizmus között.
A Négyütemű Benzinmotor Működése
A négyütemű benzinmotor lényegében négy egységből áll: motorház, forgattyús mechanizmus, szelepvezérlés, keverékképző rendszer és járulékos segédberendezésekből. A benzinmotor kétféleképpen működhet: két- vagy négyütemű.
Toyota Auris hibrid részletes adatok
1. Szívás
A dugattyú lefelé mozgásával megnő a dugattyú feletti tér, és ezzel egyidejűleg a szívószelepek is kinyílnak. Ez nyomásesést okoz a dugattyú felett (a dugattyú feletti nyomás alacsonyabb, mint a légköri nyomás). Azonban magán a levegőn kívül az üzemanyag is bejut a hengerekbe. A levegő és az üzemanyag együtt gyúlékony keveréket alkot. A lefelé haladó dugattyú maga után szívja a porlasztóból a benzin-levegő keveréket. Ekkor a kipufogó szelep zárva van. Amikor a dugattyú eléri az alsó holtpontját, a szívószelep bezár, a dugattyú fölötti hengertér teljesen feltöltődik a benzin-levegő keverékkel.
2. Sűrítés
Miután a dugattyú eléri alsó holtpontját és a szívófázis véget ér, felfelé mozog. A vezérműtengely által vezérelt szívószelep elzárja a szívócső furatát. A magas hőmérséklet és nyomás elősegíti az üzemanyag elpárologtatását és levegővel való keveredését, ezáltal a keverék robbanékonyabbá válik. A keveréket azonban nem szabad túlzottan összenyomni a tömörítés során, hogy elkerüljük az üzemanyag öngyulladási hőmérsékletének elérését, az úgynevezett motorrobbanást vagy a motor kopogását.
3. Munka (Terjeszkedés)
Ebben a fázisban megindul az égési folyamat. A gyújtógyertyára szikra ugrik, és meggyújtja az összenyomott keveréket. Az égést, az égéstérben összesűrített benzin-levegő keveréket, a gyújtógyertya elektródái között átugró villamos szikra íve indítja meg. A nagynyomású égéstermékek kitágulnak, és lefelé nyomják a dugattyút, ezt nevezzük terjeszkedésnek, vagyis expanziónak.
4. Kipufogás
Ebben a fázisban a kipufogószelepek kinyílnak, hogy a kipufogógáz kiléphessen a hengerből. A dugattyú kinyomja a maradék kipufogógázokat, miközben a felső holtpontja felé halad. Ekkor viszont nyitva van a kipufogószelep, és az égésterméket, a gázok maradékát a felfelé haladó dugattyú kilöki a kipufogócsőbe.
Mint említettük, az üzemanyag-keverék a befecskendezési technológiától függően a szívócsatornákban, a szívócsonkban vagy közvetlenül a hengerben jön létre.
A fenti eredeti Otto-körfolyamat csak a korai, lassújárású motoroknál volt jellemző. Hamar rájöttek arra, hogy nagyobb fordulatszámnál (100 fordulat/perc felett) a dugattyú mozgása egyedül nem tudja elég gyorsan megfordítani a gáz áramlását, amikor a szívószelepek kinyitnak. Ezért a korszerű motoroknál a dugattyú felső holtpontja közelében a szívó- és kipufogószelepek egymásba nyitnak kissé.
A szelepek mozgatását általában bütykökkel ellátott vezérműtengely, más néven bütyköstengely végzi. Mivel mind a kipufogószelep, mind a szívószelep egy négyütemű ciklus alatt (vagyis két motorfordulat alatt) egyszer kell, hogy nyisson, a vezértengely fordulatszáma a motor fordulatszámának pontosan fele kell legyen.
Auto motor működése
A Kétütemű Benzinmotor Működése
A kétütemű belsőégésű motor a belső égésű motorok egyik fajtája, abban különbözik a négyütemű motortól, hogy mindössze két ütem (egy motorfordulat) alatt hajtja végre azt a ciklust, amit a négyütemű motor két fordulat alatt. Így a kétütemű motornál minden fordulatra esik egy munkaütem, szemben a négyüteművel, ahol csak minden második fordulatra. Kétütemű motorok használatosak a legnagyobb és legkisebb teljesítmények tartományában.
Kétütemű motor működése animáció
A kétütemű motor szerkezete lényegében azonos a négyütemű motoréval. A különbség köztük ott van, hogy a kétütemű motornak nincs vezérmű-berendezése, nincs olajteknő, olajlehúzó gyűrű és szelepek. A friss keverék beáramlását és a kipufogógázok eltávozását, tehát a vezérlést a hengeren lévő beömlő, átömlő és kiömlő csatornák biztosítják. Ezekeket a csatornákat a dugattyú alsó és felső része nyitja, illetve zárja. A hengerben lévő nyílások miatt a kétütemű motorok dugattyúgyűrűit rögzítik.
C-Max benzin szivattyú relé problémák
Az első ütemben a forgattyúházban a dugattyú az alsó holtpontból a felső felé halad, miközben a dugattyú alatt a forgattyúházban térfogat növekedés, ezzel együtt szívóhatás keletkezik. Amint a dugattyú alsó éle után felszabadul a szívónyílás, beömlik a friss benzinlevegő-keverék. Eközben a dugattyú felett, a hengerben az előző ütemben felkerült keverék sűrítése történik, a forgattyús tengely egy fél fordulatot tesz meg. Tehát a dugattyú felett sűrítés, a dugattyú alatt szívás van. A sűrítés során a keverék 300 Celsius fokos hőmérsékletet ér el.
A második ütemben a gyújtógyertya által meggyújtott keverék hőmérséklete 2400 Celsius fokra szökik fel, nyomása kb. 8 bar lesz. A megnövekedett nyomás lefelé mozdítja el a dugattyút, és így aforgattyúházba már beszívott keveréket elősűríti. Az alsó holtpont közelében megnyílik a kiömlő-, majd az ún. átömlő-csatorna. A dugattyú feletti térből az elégett gázok kiáramlása megkezdődik, és helyükre áramlik a forgattyúházból az elősűrített keverék. A második ütem alatt is egy fél fordulatot tesz meg a forgattyús tengely.
A kétütemű motorok esetében gyakran speciális kipufogókat alkalmaznak amelyek kialakításuk miatt segítenek a gázlengések szabályozásában, a töltéscserében.
A Benzinmotor Alkatrészei
Hengertömb és Hengerfej
A hengertömb a motor középső része, melyben a hengerek és a dugattyúk találhatóak. A hengerfej a motor felső része, mely lezárja a hengereket és tartalmazza a gyertyafészket és a szelepfészkeket. A hengerfejt a hengertömbre csavarral erősítik.
Olajteknő
A motor legalján található, és a szükséges olajat tárolja. Csavarokkal rögzítik a hengertömb alsó részéhez.
Vezérműtengely
A vezérműtengely egy vékony rúd, melyet a főtengelyen lévő kerék hajt. A vezérműtengely fele fordulatszámmal forog, mint a főtengely.
Dugattyú
A henger furatában van elhelyezve. A dugattyú alsó része a palást, mely a dugattyúcsapszeg befogadására szolgál. Általában egy dugattyún három dugattyúgyűrű van: kettő kompressziós és egy olajlehúzó. A dugattyúgyűrűk általában kopásálló vasból készülnek.
Hajtókar és Főtengely
A hajtókar köti össze a dugattyút a főtengellyel. A főtengely (nevezik még forgattyústengelynek is) alakítja át a dugattyú egyenes vonalú mozgását forgó mozgássá. Anyaga kovácsolt acél, vagy öntött vas. A motoron kívül, a főtengely végén található a lendkerék, melynek feladata a motor energiájának tárolása.
Szelepek
Minden hengerhez minimum két szelep szükséges, egy szívó, egy kipufogó. Egyes motorokban négy vagy akár öt szelep is van. A szelepvezetőben mozog, és a szelepfészket zárja le. A szelepfészek általában 45 fokos vagy 30 fokos szögben van köszörülve. A szelephézag nagysága szinte minden motortípusnál más. A gyártó megadja a szelephézagot külön a hideg és külön a meleg motornál.
A Benzinmotor Karbantartása
A benzinmotorok karbantartása elengedhetetlen a hosszú élettartam és a megbízható működés érdekében. A legfontosabb karbantartási feladatok közé tartozik az olajcsere, a gyújtógyertyák cseréje, a levegőszűrő tisztítása vagy cseréje, valamint az üzemanyagrendszer karbantartása.
Olajcsere
Az olajcsere a legfontosabb karbantartási művelet. A motorolaj kenőanyagként, hűtőfolyadékként és tisztítószerként is működik. A csereintervallum függ a használat intenzitásától, az olaj típusától és a környezeti körülményektől.
Gyújtógyertyák Cseréje
A gyújtógyertyák állapota közvetlenül befolyásolja a motor teljesítményét és üzemanyag-fogyasztását. A gyújtógyertyák cseréje általában 15.000-30.000 kilométerenként javasolt, de ez függ a gyertya típusától és a motor jellemzőitől.
Levegőszűrő Tisztítása/Cseréje
A tiszta levegő- és üzemanyagellátás alapvető fontosságú a motor megfelelő működéséhez. A levegőszűrőt általában évente vagy 15.000-20.000 kilométerenként kell cserélni, de poros környezetben gyakrabban.
A Benzinmotor Környezeti Hatásai
A benzinmotorok környezeti hatása jelentős téma napjainkban. A háromfunkciós katalizátor drámaian csökkenti a káros kibocsátásokat. A jó minőségű üzemanyag használata nemcsak a motor teljesítményét javítja, hanem a környezeti hatásokat is csökkenti. Az etanol-keverékű üzemanyagok részben megújuló forrásból származnak, így csökkentik a fosszilis üzemanyagok felhasználását.
Bár az elektromos járművek térnyerése kétségteilen folytatódik, a benzinmotorok még hosszú ideig részei maradnak a közlekedésnek.
Összefoglaló
A benzinmotorok a belső égésű motorok egyik legelterjedtebb fajtája, melyek a kémiai energiát mechanikai energiává alakítják. Működésük alapja az Otto-ciklus, mely négy ütemből áll: szívás, sűrítés, munka és kipufogás. A benzinmotorok karbantartása elengedhetetlen a hosszú élettartam és a megbízható működés érdekében.
| Alkatrész | Funkció | Karbantartás |
|---|---|---|
| Motorolaj | Kenés, hűtés, tisztítás | Rendszeres csere |
| Gyújtógyertya | Keverék meggyújtása | Rendszeres csere |
| Levegőszűrő | Levegő tisztítása | Rendszeres tisztítás/csere |
tags: #benzinmotor #működése