Benzinski motori

Općenito o benzinskim motorima:• Klipni stroj• Kemijska energija goriva → mehanički rad • Unutrašnje sagorijevanje gorive smjese

(benzin, alkohol, LNG plin ili metan + zrak)• Sustav za ubrizgavanje ili rasplinjač: za

pravilnu smjesu goriva i zraka i njenu količinu• Paljenje gorive smjese: električnom iskrom

Osnovni dijelovi četverotaktnog benzinskog motora:

• Usisni kanal - Dovodi smjesu goriva i zraka do usisnog ventila • Usisni ventil - Kod usisa ima ulogu propuštanja smjese goriva i zraka u cilindar • Klip - Pretvara toplinsku energiju u kinetičku • Karike - Imaju ulogu brtvljenja između stijenke klipa i stjenke cilindra (kompresione) te podmazivanja (uljne)• Klipnjača - Služi za prijenos kinetičke energije sa klipa na radilicu • Radilica - Služi za prijenos pravocrtnih gibanja klipova u kružno• Sviječica – Iskrom zapaljuje smjesu goriva i zraka pri samom kraju sabijanja (kompresije) • Bregasta osovina - Pokreće ventile u točno određenom trenutku • Ispušni ventil - Kod ispuha ima ulogu propuštanja ispušnih plinova van cilindra • Ispušni kanal - Odvodi ispušne plinove u ispušnu cijev

Otto proces

• 1876. godine - Nicolaus August Otto - ostvario proces u motorima s unutarnjim izgaranjem

• Rad benzinskog motora temelji se na odvijanju Otto ciklusa unutar cilindra motora

• Otto proces sastoji se od četiri takta: usisa gorive smjese, kompresije, izgaranja i ekspanzije smjese te ispuha plinova nastalih izgaranjem gorive smjese.

1 - Početak kompresije (zapremina jednaka zapremini cilindra) 1-2 - Adijabatska kompresija 2 - Paljenje smjese svjećicom 2-3 - Izgaranje po izohori(zapremina jednaka zapremini kompresije) 3 - Kraj izgaranja, početak ekspanzije 3-4 - Adijabatska ekspanzija 4 - Kraj ekspanzije, početak ispuha 4-1 - Izohorni ispuh 1-1'-1- Izmjena medija u cilindru

• Omjer kompresije: omjer najvećeg obujma cilindra (kada je klip u DMT) i prostora u koji je smjesa sabijena dolaskom klipa u GMT

• Povećanje omjera kompresije→povećanje snage motora

Pravocrtno gibanje → kružno gibanje

• Posljedica sagorijevanja smjese goriva i zraka:povećanje obujma plinova unutar cilindra→pokretanje klipa prema dolje→klip posredstvom klipnjače okreće koljenasto vratilo

• Hod klipa: put koji prođe klip između donje i gornje mrtve (krajnje) točke

• Obujam cilindra: prostor koji se nalazi između dva krajnja položaja klipa

• Obujam motora: umnožak obujma jednog cilindra i broja cilindara motora

Benzinski motori

Benzinski motori

• Potpuno sagorijevanje:kada je najpovoljniji omjer goriva i zraka

• Više sagorijene smjese→više dobivene energije

• Motori većeg obujma u pravilu razvijaju veću snagu jer im u cilindar stane više smjese

Ventili• Zadaća ventila:

pravovremeno uvoditi smjesu u cilindar te izbacivati iz njega produkte izgaranja

• Postoje dvije vrste ventila: usisni i ispušni

• Ritam otvaranja i zatvaranja određuje broj okretaja motora

• Današnji motori imaju čak dva usisna i dva ispušna ventila po cilindru

Dvotaktni benzin

ski m

otori

Dvotaktni benzinski motor:

• Motor s unutrašnjim izgaranjem koji cijeli svoj radni ciklus obavi u dva takta ili jedan krug koljeničaste osovine.

• Dva takta dvotaktnog motora su: 1. TAKT – izmjena medija i kompresija 2. TAKT – izgaranje i ekspanzija (radni takt)• Prilikom svakog kruga koljeničaste osovine ima

jedno izgaranje i ekspanziju (radni takt), za razliku od četverotaktnog koji ima jedan radni takt svaka dva kruga koljeničaste osovine.

• Na dijagramu točke predstavljaju: 

1-Kraj ispuha i usisa, početak kompresije

2-Kraj kompresije, ubrizgavanje goriva, početak izgaranja

3-Kraj izgaranja, početak ekspanzije

4-Kraj ekspanzije, početak izmjene medija u cilindru(ispuha i

usisa)

Shodno ovim točkama, cijeli proces se može podijeliti u dva

takta: prvi takt -

izmjena medija i kompresija - traje

od točke 4 do točke 2

drugi takt - izgaranje i

ekspanzija - traje od točke 2 do točke 4

Način rada dvotaktnog benzinskog motora:

• Tijekom gibanja oko DMT, oba kanala su otvorena, i ispušni i ispirni, te dio zraka (ili smjese) odlazi u ispušnu cijev

• Klip svojim gibanjem ka GMT zatvara prvo ispirne kanale, a zatim i ispušne, te počinje kompresija

• Ispuh se temelji na istjecanju ispušnih plinova iz cilindra (s većeg na manji tlak), malim dijelom na inerciji, a zatim i na tlaku ispirnog zraka koji ulazi u cilindar.

• Kompresija počinje trenutkom zatvaranja ispušnog kanala, kojeg zatvara klip u svom gibanju prema gore. Kompresija traje do nešto prije GMT, kada dolazi do paljenja smjese ili ubrizgavanja goriva u cilindar

• Klip inercijom prolazi GMT, te se započinje gibati ka DMT u ekspanziji

• Ekspanzija završava trenutkom otvaranja ispušnog kanala, kada ispušni plinovi pod tlakom 'jurnu' iz cilindra u ispušnu cijev čime počinje izmjena medija u cilindru

• Zatim klip u svom gibanju otvara ispirne (usisne) kanale i zrak koji je tlačen u podstapnom prostoru ulazi u cilindar i ispire cilindar od preostalih plinova.

Konstrukcijske karakteristike

• Dvotaktni motor: po svojim konstrukcijskim obilježjima mnogo jednostavniji od četverotaktnog motora

• Neki dijelovi koji su neophodni za rad četverotaktnog motora, kod dvotaktnog ne postoje; primjer su usisni ventili, zajedno sa podizačima i kvrgama, a kod velike većine jednostavnih dvotaktnih motora, bez ventila uopće (nema ni ispušnih).

• Time se pojednostavljuje i pojeftinjuje izvedba motora• Košuljice dvotaktnih motora su napravljene s kanalima, kroz

koje se vrši izmjena medija, tako da kod svakog dvotaktnog motora imamo ispirne kanale, a kod onih bez ventila i ispušne.

• Dvotaktni motori se danas manje upotrebljavaju nego nekada, pogotovo izvedenice koje rade po Otto procesu

• To je stoga što dio gorive smjese izađe neizgoren iz cilindra, te time povećava potrošnju i zagađenja

• Stoga se dvotaktni motori sve više zamjenjuju četverotaktnim, a danas dvotaktne benzinske motore možemo vidjeti još na malim vanbrodskim motorima, mopedima, te manjim radnim strojevima kao što su trimeri i motorne pile.

Kraj

Blaž G.Srednja škola Zlatar

Tehničar za računalstvo, 3.rFizika, Benzinski motori

19.02.2014