A modern belsőégésű motor messze elmarad elődeitől. Nagyobb, erősebb és környezetbarátabb lett, de a működési elve, az autómotor szerkezete és alapvető elemei változatlanok maradtak.
A gépjárművekben széles körben használt belső égésű motorok dugattyús típusúak. Ez a belsőégésű motor típus a nevét a működési elvéről kapta. A motor belsejében van egy munkakamra, amelyet hengernek nevezünk. A munkakeverék ég benne. Az égés során az üzemanyag és a levegő keveréke a kamrában növeli a nyomást, amelyet a dugattyú vesz fel. A dugattyú mozgása közben a keletkező energiát mechanikai munkává alakítja át.
Hogyan működik egy belsőégésű motor
Az első dugattyús motoroknak csak egy kis átmérőjű hengerük volt. A fejlődés során először a henger átmérője, majd a hengerek száma nőtt. Fokozatosan a belsőégésű motorok is elnyerték megszokott formájukat. Egy modern autómotor akár 12 hengerrel is rendelkezhet.
Egy modern belsőégésű motor több mechanizmusból és segédrendszerből áll, amelyeket a könnyebb megértés érdekében a következők szerint csoportosítunk:
- (8): Kurblimechanizmus – kurblimechanizmus.
- Az időzítő fogaskerék – a változó szelepvezérlés mechanizmusa.
- Kenőrendszer.
- Hűtőrendszer.
- Üzemanyag-ellátó rendszer.
- Kipufogórendszer.
Az ICE-rendszerek közé tartoznak az elektromos indító- és motorvezérlő rendszerek is.
Kurblimechanizmus – kurblimechanizmus
A forgattyús motorok fő mechanizmusa a forgattyús mechanizmus. A hőenergia mechanikai energiává alakításában végzi a fő munkát. A mechanizmus a következő részekből áll:
- A hengerblokk.
- A hengerfej.
- Kolbok csapokkal, gyűrűkkel és összekötő rudakkal.
- Forgattyús tengely lendkerékkel.
Az időzítő fogaskerék – az időzítő mechanizmus
Annak biztosítására, hogy a megfelelő mennyiségű üzemanyag és levegő kerüljön a hengerbe, és hogy az égéstermékek időben távozzanak a munkatérből, a motor rendelkezik egy időzítőnek nevezett mechanizmussal. Felelős a szívó- és kipufogószelepek nyitásáért és zárásáért, amelyeken keresztül az üzemanyag-levegő keverék belép a hengerekbe, a kipufogógázok pedig távoznak. Az időzítő alkatrészek a következők:
- A vezérműtengely.
- Bemeneti és kimeneti szelepek rugókkal és vezetőhüvelyekkel.
- Szelepműködtető alkatrészek.
- Az ékszíjhajtás alkatrészei.
A vezérműszíjat a személygépkocsi motorjának forgattyús tengelye hajtja. A forgás egy láncon vagy szíjon keresztül jut el a vezérműtengelyhez, amely a bütykökön vagy a lengőkarokon keresztül nyomja a beömlő- vagy kipufogószelepet, és így nyitja és zárja azokat.
A motor kialakításától és a szelepek számától függően hengerenként egy vagy két vezérműtengely lehet. A kéttengelyes rendszerben mindkét tengely a saját szelepsorának – a szívó- vagy a kipufogószelepnek – a működtetéséért felelős. Az egytengelyes rendszert SOHC (Single OverHead Camshaft) néven emlegetik. A kéttengelyes rendszert DOHC-nek (Double Overhead Camshaft) nevezik.
Motorhűtési rendszer
Amikor egy motor működik, alkatrészei érintkeznek az üzemanyag-levegő keverék égése során keletkező forró gázokkal. A belsőégésű motor alkatrészeit hűteni kell, hogy a hő okozta túlzott tágulás ne tegye tönkre őket. A jármű motorját levegővel vagy folyadékkal lehet hűteni. A modern motorok általában folyadékhűtő körrel rendelkeznek, amely a következő részekből áll:
- Motor hűtőköpeny
- Szivattyú (szivattyú)
- Termosztát
- Radiátor
- Ventilátor
- Tágulási tartály
A belsőégésű motorok hűtőköpenyét a hengerblokk és a hengerfej belsejében lévő üregek alkotják, amelyeken keresztül a hűtőfolyadék kering. Elszívja a felesleges hőt a motor alkatrészeiből, és átadja a hűtőnek. A keringést egy szivattyú biztosítja, amelyet a forgattyútengelyről szíj hajt.
A termosztát a folyadékáramlásnak a hűtőbe vagy a hűtő körül történő átirányításával tartja a jármű motorját a megfelelő hőmérsékleten. A radiátor pedig a felmelegített folyadék hűtésére szolgál. A ventilátor fokozza a légáramlást, ami javítja a hűtés hatékonyságát. A modern motoroknál elengedhetetlen a tágulási tartály, mivel a felhasznált hűtőfolyadék melegítéskor nagymértékben kitágul, és további térfogatot igényel.
Belső égésű motorok kenési rendszere
Minden motornak számos súrlódó alkatrésze van, amelyeket folyamatosan kenegetni kell a súrlódási veszteségek csökkentése, valamint a fokozott kopás és a lefagyás elkerülése érdekében. Itt jön a képbe a kenőrendszer. Számos más célt is szolgál: a belső égésű motor alkatrészeinek korrózióvédelme, a motor további hűtése, valamint a kopási termékek eltávolítása a mozgó alkatrészek érintkezési pontjairól. A járműmotor kenőrendszere a következőkből áll:
- Az olajteknő.
- Az olajszivattyú.
- Olajszűrő nyomáscsökkentő szeleppel.
- Olajvezetékek.
- Olajmérő pálca (olajszintjelző).
- Rendszernyomásmérő.
- Olajbetöltő nyak.
A szivattyú olajat szív az olajteknőből, és továbbítja azt a hengerfejben és a hengerfejben lévő olajvezetékekhez és -csatornákhoz. Az olaj ezeken a vezetékeken keresztül áramlik a dörzsölőfelületek érintkezési pontjaihoz.
Tápellátó rendszer
A szikragyújtású és a kompressziós gyújtású belső égésű motorok táplálási rendszere különbözik egymástól, bár számos közös elemük van. A leggyakoribbak a következők:
- Az üzemanyagtartály.
- Üzemanyagszint-érzékelő.
- Üzemanyagszűrők – durva és finom üzemanyagszűrők.
- Üzemanyagvezetékek.
- Szívócső.
- Légi csatlakozások.
- Légszűrő.
Mindkét rendszer rendelkezik üzemanyagszivattyúval, üzemanyag-rampákkal és üzemanyag-befecskendezőkkel, de a benzin és a dízel eltérő fizikai tulajdonságai miatt a kialakításuk jelentősen eltér. Az adagolási elv ugyanaz: a tartályból származó üzemanyag a szűrőkön keresztül az üzemanyagcsőbe, majd onnan az injektorokhoz kerül. A legtöbb benzines belsőégésű motor esetében azonban az injektorok a jármű szívócsövébe juttatják, míg a dízelmotorok esetében közvetlenül a hengerbe áramlik, és ott keveredik a levegővel. A levegő tisztítását és a hengerekhez való eljuttatását biztosító alkatrészek – a légszűrő és a csövek – szintén az üzemanyagrendszer részét képezik.
Kipufogórendszer
A kipufogórendszert úgy tervezték, hogy kivonja a kipufogógázokat a jármű motorjának hengeréből. A fő részek, amelyek alkotják:
- A kipufogócső.
- Kipufogó szívócső.
- Rezonátor.
- Kipufogó.
- Kipufogócső.
A modern belsőégésű motoroknál a kipufogógáz-kialakítást emissziósemlegesítő berendezésekkel egészítik ki. Katalizátorból és a motorvezérlő egységgel kommunikáló érzékelőkből áll. A kipufogócsőből a kipufogógázok a szívócsövön keresztül a katalizátorhoz, majd a rezonátoron keresztül a hangtompítóhoz jutnak. Ezután a kipufogócsövön keresztül a légkörbe kerülnek.
Végül meg kell említeni a jármű indító- és motorvezérlő rendszereit. Ezek fontos részét képezik a motornak, de a jármű elektromos rendszerével együtt kell őket figyelembe venni, ami meghaladja e cikk kereteit, amely a motor belső felépítésével foglalkozik.
