Nekünk mezei kormánytekergetőknek csak annyi a dolgunk, hogy időnként beálljunk a benzinkútra, mélyen a zsebünkbe nyúljunk, majd újabb pár száz kilométerig csak nyomjuk a gázt. Ha tisztában vagyunk a belső égésű motorok működésével, akkor az esetleges hibajelenségeket is könnyebben vesszük majd észre.

Robbanómotor…

Na, ilyen szerencsére nincs az autókban, hiszen hála Istennek, nem szokott felrobbanni a motor. Ez egy, a köznyelvbe eléggé szerencsétlen módon gyökeret vert megfogalmazás, ami abból ered, hogy a henger belsejében lejátszódó égési folyamat nagyon gyors. Azonban, ha valaki konzekvensen robbanómotornak nevezi ezeket szerkezeteket, azért még nem fogják leharapni a fejét, de ha pontosak szeretnénk lenni, akkor a belső égésű motor megnevezés helyesebb.

Az isteni szikra

Több mint száz éve már annak, hogy nem kellenek lovak a kocsik elé, nem kell gőzkazánokat fűtenünk és a járművek mégis haladnak. Nikolaus August Otto német mérnök 1867-ben mutatta be találmányát, amelyet még gázzal működtetett. Később Karl Benz folyékony tüzelőanyaggal is képes volt elindítani az ugyanazon az elven működtetett erőforrást. Mivel Otto volt a feltaláló, a benzinnel működő motorok hivatalos elnevezése Otto-motor, ezt a megnevezést láthatjuk pl. a gépjármű katalógusokban.

-Mennyibe kerül egy csepp benzin?
-Hát egy csepp ingyen van!
-Na, akkor csepegtesse tele a tankot! :)

Szemfüleseknek feltűnhetett a kísérteties hasonlóság Karl Benz neve és a benzin között. Ahogy már írtuk, ezzel a folyadékkal Benz tudta először működteti az Otto-motort. Amíg ez nem sikerült neki, a benzin csak egy mellékterméke volt a petróleum gyártásnak, egyszerűen nem tudtak mire használni – Németroszágban stellin-nek nevezték. Amikor Benz munkára bírta ezt a cuccot, onnantól benzin lett a neve.

Tűzből forgó mozgást csinálni

Az égéshez három dolog kell:

• Éghető anyag – ez lesz a benzin,
• Oxigén – ez szerencsére van mindenhol ("a levegőből hozza ki")
• Megfelelő hőmérséklet.

Régebben a benzint és a levegőt – még mielőtt a motorba érne – összekeverték, ma már a legtöbb benzines motor úgy működik, hogy tiszta levegő megy be az égéstérbe, és ehhez közvetlenül spriccelik hozzá a benzint. (Közvetlen befecskendezés.) Kialakul tehát a megfelelő arányú benzin-levegő keverék - az éghető anyag és az oxigén így kipipálva. Már csak a hőmérséklet hiányzik, erre való a gyújtógyertya. A gyertyának az a vége, ami szikrázik, belelóg az égéstérbe. Amikor a gyertya másik végén kialakított részen feszültséget adunk neki, akkor keletkezik egy szikra, amely mellett meggyullad a keverék és szépen elég az egész.

Az égés során a hőmérséklet érthető módon drasztikusan megnő. A gázok pedig rendelkeznek egy olyan tulajdonsággal, hogy a nyomásuk a hőmérséklettel arányosan változik. Ez oda-vissza így van: amikor a szódapatronból kiengedjük a széndioxidot, akkor a rendelkezésre álló térfogata megnő, tehát a nyomása lecsökken, és lecsökken a hőmérséklete is – ezért olyan veszettül hideg a patron miután használtuk.

Hamar megjelenik a deresedés

A keletkező nagy nyomás a motor dugattyúját lefelé igyekszik elmozdítani és el is mozdítja: a lefelé tartó dugattyú a rúdján keresztül forgatja a tengelyt, innen csatlakozunk majd a lendítőkerékhez. Lássuk ezt részletesen!

Persze léteznek kétütemű motorok is, és vannak olyan motorok is, amikben nem le-fel mozgó dugattyús van, de mivel mindkettő elég ritka jelenség, mi most a legelterjedtebb kivitellel foglalkozunk.

A híres négy ütem

Aki csak Sub Bass Monster dalszövege alapján tudja felidézni a belső égésű motorok ütemeit, az csak a refrén első sorát tanulja meg:

Szív, sűrít, gyújt, kipufog

A négyütemű Otto-motor elvi működése (Forrás: Wikipedia)

1. ütem – szívás

Ahhoz, hogy odabent legyen mit elégetni, a motorba kell juttatni az éghető anyagot. Az első ütem elején a hengerben fel-alá mozgó dugattyú a legfelső holtpontban van. A motor forog és az előbb említett rudazat segítségével mozog a dugattyú – most éppen lefelé. Az égéstér felső részén elhelyezett szelepek közül az, amelyik a levegő útját állta el eddig, kinyílik. Ha van otthon injekciós tűhöz való műanyag fecskendőnk, jól tudjuk érzékeltetni a dolgot, ha a végét a kezünkkel befogjuk, és a dugattyút próbáljuk kihúzni. Ilyenkor az ujjunk a szelep funkcióját látja el: vegyük le az ujjunkat és már szívhatjuk is befelé a levegőt.

A szívási ütem egészen addig tart, amíg a dugattyú az alsó holtpontjába nem kerül, ebben a pillanatban a szelep, amin keresztül beszívtuk a levegőt lezár. Fentiek miatt már egyből érthető lesz a neve: ez a szívószelep - a mozgó ábrán a jobboldali, ami "kéket" ereszt be a motorba.

2. ütem – sűrítés

A dugattyúnk, mivel erre van kényszerítve elindul felfelé. Felette minden szelep zárva van, vagyis a beszívott keverékünk összepréselődik, nyomása és hőmérséklete megnő. Mielőtt a dugattyú megérkezne a felső holtpontjára, a keverékünk kap egy szikrát. Csak egy pillanat és nincs tovább felfelé, az égés pedig már meg is indult.

A következő ütemünk lesz az igazán izgalmas. Hogy mi történik a következő két ütemben, és hogy mi működik másképpen a dízelmotorban, az a keddi folytatásból kiderül.