Kako radi motor?

Skoro sigurno ste u jednom trenutku pogledali pod haubu automobila i pomislili: kako u stvari motor funkcioniše ili ste čuli od nekoga da kaže „šesnaest ventilski motor“, „dvije bregaste“ ili nešto slično i niste razumjeli o čemu se tu tačno priča. Pokušaćemo da malo pojasnimo neke termine kao i da ukratko opišemo rad motora.

OSNOVE

Svrha motora je da pretvara gorivo u kretanje i time obezbijedi pokretanje automobila. Trenutno, najlakši način da se napravi kretanje od goriva je sagorijevanje goriva unutar motora. Dakle, automobilski motor je motor sa unutrašnjim sagorijevanjem – sagorijevanje se odigrava u njegovoj unutrašnjosti.

Treba zapaziti par stvari:

1. Postoje različite vrste motora sa unutrašnjim sagorijevanjem. Dizel motori su jedna, mlazni motori druga, benzinski treća, a rotacioni (Vankel) opet neka četvrta grupa. Svaka od tih grupa naravno ima svoje prednosti i mane.

2. Postoje i motori sa spoljašnjim sagorijevanjem. Parna mašina je tipičan primjer motora sa spoljašnjim sagorijevanjem. Međutim zbog određenih razloga (velike dimenzije, mala efikasnost) ti motori su jako nepraktični za automobile.

Danas veliki procenat automobila koristi motor sa unutrašnjim sagorijevanjem iz sledećih razloga:

1. Relativna efikasnost (u poređenju sa motorima sa spoljašnjim sagorijevanjem)
2. Relativna jeftinost (u poređenju sa gasnim turbinskim motorima – koriste ih avioni)
3. Relativno lako dosipanje goriva (u odnosu na električne motore)

Ovo su prednosti tehnologije koja za sada omogućava najjeftiniju proizvodnju automobila.

SAGORIJEVANJE

Kada se kaže automobilski motor, uglavnom se misli na četvrototaktni ciklus sagorijevanja koji obezbjeđuje da se sagorijevanje goriva pretvori u kretnju. Četvorotaktni ciklus je smislio Nikolaus Otto 1867. godine, pa je po njemu nazvan Otto ciklus. Ono što razlikuje benzinske i dizel motore je da smješu goriva i vazduha u cilindru koje je kompresovao klip kod benzinskog motora pali svjećica iskrom. Kod dizel motora uslijed kompresije, usijava smješa dizela i vazduha koja se formirala u taktu usisavanja, dakle, pritisak pali prethodno pripremljenu smješu.. Pojedinačno, radne faze četvorotaktnog obavljaju sledeće procese:

1. usisavanje
2. kompresovanje
3. ekspanizija
4. izduvavanje

Rekli smo da je za sagorijevanje potrebno pomiješati vazduh i gorivo. Za potpuno sagorijevanje najpovoljniji odnos goriva i vazduha je stalan i iznosi (14,7 : 1 u korist vazduha kod benzinskih motora). Za povećanje dobijene energije (tako i snage motora) naprosto potrebno je sagorjeti više smješe. Zato motori veće zapremine po pravilu razvijaju veću snagu jer im u cilindar stane više smješe. Klip (koji sabija smješu odnosno vazduh) u radu se kreće između dva položaja – donje i gornje mrtve tačke pri čemu prelazi put koji nazivamo hod klipa. Uzmemo li u obzir njegov prečnik (klipovi su u pravilu okruglog presjeka), zapremina cilindra može se predstaviti kao prostor koji se nalazi između ta dva krajnja položaja klipa. Pri tome zapreminu nekog motora možemo predstaviti kao proizvod zapremine jednog cilindra i broja cilindara. Odnos najveće zapremine cilindra (kada je klip u donjoj mrtvoj tački) i prostora u koji je smješa sabijena dolaskom klipa u gornju mrtvu tačku nazivamo stepenom kompresije.

Od stepena kompresije znatno zavisi energija koju dobijamo sagorijevanjem smješe, a njegovim povećanjem (do izvjesne granice) raste i snaga motora. Posledica sagorijevanja smješe je povećanje zapremine gasova unutar cilindra. Ova ekspanzija pokreće klip prema dolje, a on posredstvom klipnjače okreće koljenasto vratilo (radilicu). Ovo pravolinijsko kretanje klipa pretvara se u kružno koje se potom predaje prenosnom mehanizmu, a na kraju točkovima. Da bi motor mogao pravilno „disati“, tj. usisavati smješu u cilindar i izbacivati iz njega produkte sagorijevanja, brinu se ventili. Postoje dvije vrste ventila: usisni i izduvni, a ritam njihovog otvaranja i zatvaranja diktira broj obrtaja motora koji se mijenja obzirom na to koliko je pritisnuta papučica gasa. Moderni motori radi bolje razmjene gasova imaju više ventila po cilindru. Tako dva usisna i dva izduvna ventila jednom (četverocilindričnom) 16-ventilskom motoru omogućavaju znatno bolje „disanje“, a time i ostvarivanje veće snage u poređenju s klasičnom (dvoventilskom) verzijom.

1. takt: Usis (usisni ventil je otvoren, izduvni zatvoren)

2. takt: Kompresija (oba ventila su zatvorena, klip sabija smješu)

3. takt: Ekspanzija (iskra svjećice pali smješu, a gasovi se šire potiskujući klip)

4. takt: Izduv (izduvni ventil je otvoren, usisni zatvoren)

ZAPREMINA

Prostor u kome se vrši komprimovanje i eksplozija smješe dešavaju se pod kretnjom klipa mijenja, tj. mijenja svoju zapreminu. Ta zapremina, dakle, ima svoju minimalnu i maksimalnu vrijednost. Razlika između njih se naziva zapreminom motora i mjeri se u litrama, kubnim centimetrima (ccm) ili u područjima gdje još uvek ne važi metrički sistem u kubnim inčima (cin). Jedan litar ima 1000 ccm, dok jedan kubni inč ima oko 16,4 kubnih centimetara.

Na primjer:

Motorna testera ima motor zapremine 40 ccm.
Motorcikl može imati motor od 50 pa do 1300 ccm.
Sportski automobil može imati motor od 5l (ili 5000 ccm).
Većina običnih putničkih automobila danas ima između 1000 i 3000 ccm.

Cilindri imaju iste zapremine, pa četvorocilindrični motor od 2.0 l ima zapreminu jednog cilindra od 500ccm. U principu, zapremina može ugrubo da prikaže koliko motor može snage da razvije. Raspored cilindara u motoru može biti redni, u V (pod nekim uglom) ili položeni ili tzv. bokser motori.

pmlautomobili

---

PRATITE NAS NA FACEBOOKU