A négyütemű motor elméleti ciklusa

Ez egy belső égésű motor, amelynek égési ciklusa négy fázist igényel. Az első beengedi a levegőt vagy a keveréket, a második összenyomja, a harmadik felrobbantja és energiát nyer a gázok tágulásával, végül a negyedik a kipufogógázok kiszorítására. Ezeknek a fázisoknak vagy időpontoknak a neve: belépés, összenyomás, terjeszkedés y menekülés.

Ez különbözik a kétütemű motor amelyben az előbbi az első fázisban a beszívást és a kompressziót, a másodikban pedig az expanziót és a kipufogót csoportosítja. Az alábbiakban részletezzük a négyütemű motor alkatrészeit, működését, milyen levegő- és üzemanyag keverékre van szüksége, és miért terjedt el az autókban való alkalmazása.

Négyütemű motor részei

A négyütemű dugattyús motornak sokkal több alapvető alkatrésze van, mint a kétütemű motornak:

• Blokkos motor: ahol a lyukak vagy hengerek alkotják a égéstér falai.
• Head: része az felülről zárja az égéstereket és ahol a szelepek és vezérműtengelyek vannak elhelyezve.
• Dugattyú: alatti égésteret lezáró mobil rész az pedig összekötő rudak segítségével van a főtengelyhez rögzítve.
• Forgattyústengely: tengely az átalakítja a lineáris mozgást a dugattyúk felemelkedése és süllyedése körkörös mozgással.
• kapcsolódó rudak: mozgó alkatrészek, amelyek rögzítse a dugattyúkat a főtengelyhez.
• szelepek: Vajon a kapuk, amelyek nyílnak és záródnak a megfelelő időben, hogy beengedje a levegőt vagy sem, és engedje ki a kipufogógázokat vagy sem. A kétütemű motorok nem rendelkeznek
• Vezérműtengelyek: ezek a tengelyek kiemelkedésekkel, úgynevezett bütykökkel, amelyek adott esetben kinyitják a szelepeket. A kétütemű motoroknak nincs sem szelepe, sem vezérműtengelye.
• Szívócső: csatornák, amelyeken keresztül a levegő belép az égésterekben, amikor a szelepek ezt lehetővé teszik
• Elosztó: csatornák, amelyeken keresztül a kipufogógázok távoznak amikor a szelepek megengedik
• Dugók: négyütemű benzinmotorokban, néhány gyújtógyertyák, amelyek szikrát okoznak a keverék felrobbantásához. Dízelmotorokban nincs szükség rájuk, mert a reakciót nyomással érik el. Csak néhány fűtőelem szükséges a ciklus megkönnyítéséhez indításkor
• injektorok: Közvetlen befecskendezéses motoroknál csak levegő juthat be az égéstérbe, és az üzemanyagot a befecskendező szelepeken keresztül már bent szállítják. A közvetett befecskendezéses motoroknál az injektorok az égéstéren kívül vannak.
• Tócsa: Ez az a rész alulról zárja a motort és tartalmazza a kenőolajat amikor a motor nyugalmi állapotban van. Ez a darab nem ugyanaz a kétütemű motoroknál, mert az olaj keveredik a levegővel és az üzemanyaggal.
• Olaj pumpa: Ez a felelős az olaj minden helyre szállításáért ami a motor működéséhez szükséges.

Négyütemű motor működése

Az egyik motor négyütemű, van egy elméleti ciklus, ami a valós ciklus működésének megértésének alapja, de ahogy a neve is mutatja, nem írja le pontosan, mi történik a valóságban.

1. El először a ciklus a friss terhelés felszívása, amely levegőből áll (oxidáló vagy más néven oxidálószer) és benzin (üzemanyag). Ekkor a dugattyú leereszkedik a felső holtpont az aljára, míg a a főtengely 180 fokkal forog.  az szívószelepek nyissa ki, hogy beengedje a keveréket.
2. El másodszor a tömörítés. A szívószelepek bezáródnak, így a henger belseje tömített marad. A dugattyú felemelkedik és megemeli a keverék nyomását hangerő csökkentése amely tartalmazza azt, míg a főtengely kiegészíti azt az első kör 360 fokos elfordulással.
3. El harmadszor abban a pillanatban indul el, amikor a dugattyú a felső holtpont, és a gyújtógyertya olyan szikrát bocsát ki, amely megindul az üzemanyag égése. Ekkor nagy mennyiségű hő keletkezik, és a keverék kitágul, amitől a dugattyú hevesen leesik, a munka elkészítése. A főtengely második fordulatát 540°-kal kezdi.
4. In the negyedik alkalommal alul van a dugattyúnk és az égésgázok töltik meg a hengert. A kipufogószelepek kinyílnak, és a dugattyú ismét felemelkedik, és kilöki őket. Ennek a fázisnak a végén a főtengely befejezi a második fordulatát, mert 720°-kal elfordult. Az égéstér készen áll a ciklus első újraindítására.

Milyen keverékkel működik?

Amint azt korábban jeleztük, a kétütemű motor levegő, üzemanyag és olaj keverékét égeti el. A négyütemű motorokban azonban ez a keverék Csak levegőből és üzemanyagból áll. A helyes arány ideális körülmények között a benzin származik 14,7 gramm levegő minden gramm üzemanyagra (14,7/1). Ezeket a mennyiségeket sztöchiometrikus vagy ideális keveréknek nevezzük.

Az dízelmotorok ez az arány kissé eltér, valamivel alacsonyabb levegőmennyiséggel: 14,5 gramm levegő minden gramm gázolajra. Ezek a keverékek arra törekszenek, hogy elérjék az égéstérbe belépő összes tüzelőanyag elégetéséhez szükséges oxigénmennyiséget. Ha az arány nem megfelelő, az égés nem lesz jó minőségű, és több füst és károsanyag keletkezik.

Miért négyütemű az autómotor?

Az autók négyütemű motorjainak választása azért van, mert kevesebb benzint és olajat fogyaszt mint a két ütés. Vagyis kevesebb gázt bocsátanak ki és ezért kevésbé szennyeznek azok. Továbbá, mivel csak egy robbanást produkálnak minden két főtengely-fordulathoz, csendesebbek, van nekik kevesebb rezgés és ők könnyebb hűteni. Ezért ők is megbízhatóbb és tartósabb.

1. és 3. kép – Robyn Gallant, Tim Dobbelaere