Jak działa silnik benzynowy?

Z pewnością większość z Was, którzy czytacie nas codziennie lub nie tak często, to pasjonaci, miłośnicy samochodów i prawdopodobnie wszystkiego, co ma koła i porusza się dzięki sile napędu silnika, a jeśli to benzyna, to jestem pewien, że tym bardziej.

Dziś chciałbym na chwilę zmienić zwykłe wiadomości, o których zwykle rozmawiamy tutaj, w Highmotor, i przedstawić w sposób przystępny, bez zagłębiania się w konkretne tematy, coś, co nas wszystkich interesuje: podstawowe działanie silnika benzynowego. Po przeczytaniu poniższych akapitów z pewnością lepiej zrozumiesz napędy, które tak bardzo lubimy.

Na początek weźmiemy za podstawę czterosuwowy silnik benzynowy z cyklu Otta, wolnossący. Mówiąc krótko, można powiedzieć, że silnik spalinowy zasilany benzyną wykorzystuje wybuch mieszanki paliwa i powietrza, wywołany iskrą, do rozprężania gazu, który popycha tłok z góry na dół, wytwarzając ruch, który później dotrze do kół i sprawi, że się obracają.

Można powiedzieć, że to świetne streszczenie tego, co nastąpi. Silniki benzynowe są dwóch rodzajów: dwusuwowe i czterosuwowe. Te pierwsze montowano dawniej, a obecnie używa się ich tylko w motocyklach terenowych i motorowerach 50 cm3. Te drugie to silniki, które montuje się we wszystkich współczesnych samochodach benzynowych i, jak sama nazwa wskazuje, działają w czterech suwach: ssanie, sprężanie, zapłon i wydech.

Przejdźmy po kolei, bo choć jest to proste, trzeba to dobrze zrozumieć, aby później wiedzieć, jak właściwie przygotować silnik itd.

Ssanie: Powietrze z atmosfery, stąd nazwa wolnossący, wchodzi przez przepustnicę, a przez kolektor dolotowy kieruje się do głowicy, skąd później trafi do komory spalania zmieszane z benzyną, podczas gdy tłok znajduje się w swoim najwyższym położeniu. Paliwo dociera do tej części cylindra dzięki wtryskiwaczom.

Sprężanie: Gdy mieszanka benzyny i powietrza dostanie się do cylindra, tłok zaczyna opadać do swojego najniższego punktu, a zawory dolotowe się zamykają. Siłą, z jaką tłok opada, ponownie się unosi, sprężając mieszankę, co podnosi temperaturę wewnątrz bloku i może doprowadzić do niekontrolowanego wybuchu, z konsekwencjami, jakie by to w dłuższej perspektywie miało (detonacja).

Zapłon: Gdy tłok jest na górze, zawory są zamknięte, a mieszanka sprężona do granic możliwości, świeca zapłonowa, która jest jedynie rezystorem włączanym i wyłączanym wtedy, kiedy chce tego sterownik, powoduje zapłon benzyny i powietrza, a po wybuchu z dużą siłą popycha tłok ponownie w jego najniższe położenie. Ta siła, moment obrotowy, jest tym, czego później używamy do pomiaru osiągów silnika.

Zanim przejdę do ostatniego suwu, chciałbym wyjaśnić, że to nie benzyna właściwie powoduje wybuch, lecz tlen znajdujący się w komorze spalania. Kropla benzyny, która trafia do cylindra, jedynie sprawia, że tlen może eksplodować. Dlatego mówimy o mieszance ubogiej lub bogatej. Mieszanka jest uboga, gdy jest dużo powietrza, a mało benzyny, a bogata w odwrotnym przypadku. W pierwszym przypadku samochód jedzie znacznie szybciej, ale kosztem wzrostu temperatury silnika, dlatego można powiedzieć, że ilość benzyny wprowadzanej do cylindra służy do kontroli jego temperatury.

Wydech: Ostatni etap następuje po wybuchu, gdy tłok po raz drugi opadł. Wtedy wał rozrządu zaczyna otwierać zawory wydechowe, aby przez kolektor wydechowy , a następnie przez rurę wydechową, wypuścić spaliny powstałe w wyniku wybuchu.

Ruch tłoka przekształca się w ruch kół za pomocą wału korbowego, do którego przymocowany jest korbowód, a ten z kolei jest połączony z tłokiem. W skrócie tak działa konwencjonalny czterosuwowy, wolnossący silnik benzynowy. Później zobaczymy, jak zwiększyć moc, jakie modyfikacje można wprowadzić do silnika oraz czym jest doładowanie.