Jak fungují motory automobilů?

Auta jsou i přes relativně snadné ovládání vlastně velmi složité stroje. Auta ke svému provozu potřebují palivo, ale co s ním motor vlastně dělá?

Obecně platí, že standardní spalovací motor – jaký má dnes většina vozidel poháněných palivem – používá k výrobě energie vzduch v kombinaci s benzínem.[1] Samozřejmě je to složitější.

Součásti motoru

Než se ponoříte do toho, jak funguje motor automobilu, pomůže vám naučit se jeho základní anatomii (také důležité, pokud potřebujete provádět jakoukoli údržbu automobilu). Podívejte se na níže uvedené schéma motoru automobilu a poté si prohlédněte seznam hlavních součástí motoru a jejich funkce:

• Blok motoru: V bloku motoru, který je obvykle vyroben ze železa nebo hliníku, se nachází většina dílů, které zajišťují chod motoru, včetně válců, pístů, klikové hřídele a vačkového hřídele.[2] (Pokud otevíráte kapotu, blok motoru bude mít obvykle alternátor namontovaný vpředu.)
• Hlava válce: Hlava válců zahrnuje součásti, které řídí proudění nasávaného vzduchu a výfukových plynů, jako jsou ventily a vačkové hřídele.[2]
• Klikový hřídel: Klikový hřídel převádí pohyb pístů nahoru a dolů na odpovídající kruhový pohyb. Je připojen k pístům pomocí ojnice.[2]
• Spojovací tyče: Ojnice připevňuje klikový hřídel k pístům. Otáčí se na každém konci, což mu dává flexibilitu při pohybu s oběma součástmi.[3]
• Písty: Písty se pohybují nahoru a dolů ve válci a dodávají energii klikové hřídeli, která zase pohání vozidlo k pohybu. Pístní kroužky umístěné uvnitř pístů pomáhají utěsnit okraje válce a snižují tření, když jsou písty v pohybu.[2],[3]
• Zapalovací svíčky: Zapalovací svíčky způsobují spalování vytvořením jiskry, která zapálí přicházející směs vzduchu a paliva.[3]
• Palivové vstřikovače : Vstřikovač paliva zásobuje motor palivem. Během toho mění palivo na drobné částečky podobné mlze, aby je motor mohl snadněji spálit.[4]
• Ventily: V motoru jsou dva typy ventilů:sací ventily a výfukové ventily. První jmenovaný propouští vzduch a plyn do motoru; ten druhý uvolňuje výfuk.[3]
• Vačkový hřídel: Vačkový hřídel dohlíží na otevírání a zavírání ventilů. K tomu převádí kruhový pohyb klikového hřídele na pohyb nahoru a dolů, který otevírá a zavírá ventily.[2]
• Rozvodový řemen nebo řetěz: Rozvodový řemen nebo řetěz běží mezi vačkovým hřídelem a klikovým hřídelem, aby bylo zajištěno, že pracují synchronizovaně.[2]

Proces motoru se čtyřdobým cyklem

Většina spalovacích motorů pracuje ve čtyřstupňovém cyklu. Tyto kroky jsou formálně známé jako zdvihy, ve vztahu ke čtyřem pohybům, které píst provádí k dokončení každého cyklu. Zdvihy probíhají v tomto pořadí:sání, komprese, spalování, výfuk.

Při každém zdvihu je píst buď na své cestě nahoru nebo dolů ve válci a pohybuje se ve spojení s nasáváním vzduchu a paliva nebo vypuzování výfukových plynů. Zde je přehled toho, jak tento proces funguje[1]:

1. Sací zdvih

Během sacího zdvihu se píst posune dolů, zatímco sací ventil se otevře, aby vpustil proud benzínu a vzduchu. Jakmile píst dosáhne základny válce, ventily se uzavřou a utěsní směs benzínu a vzduchu dovnitř. (Stojí za zmínku, že u některých moderních vozidel je benzín vstřikován později během kompresního zdvihu.)

2. Kompresní zdvih

V tomto okamžiku se píst pohybuje zpět nahoru, aby stlačil plyn a vzduch směrem k horní části válce. Vytlačením této směsi do užšího prostoru se připraví k zapálení ve spalovacím zdvihu.

3. Spalovací zdvih

Spalovací zdvih, známý také jako výkonový zdvih, je tím, co skutečně vytváří výkon vašeho motoru a uvádí vůz do pohybu. Zde se zapalovací svíčka zapálí, aby zapálila plyn. Výsledné teplo a expandující plyn tlačí píst zpět dolů do válce.

4. Výfukový zdvih

Když píst dosáhne dna válce, otevře se výfukový ventil, aby píst mohl odčerpat spotřebované plyny z motoru. Odtud plyny jdou do výfukového systému a opouštějí vozidlo. Nakonec se výfukový ventil uzavře a čtyřtaktní cyklus se opakuje.

Různé typy automobilových motorů

Zatímco všechny spalovací motory obecně fungují stejně, existuje několik různých typů motorů. Když mluvíme o motorech, které se nejčastěji objevují v osobních vozidlech, rozdíly souvisí především s uspořádáním válců. Například válce řadových motorů jsou řazeny rovně, zatímco u motorů ve stylu V , válce jsou rozděleny do dvou seskupení a tvoří tvar V. Jiné motory upraví určité mechanismy – jako je časování ventilů nebo množství vzduchu přidaného do čtyřdobého cyklu – za účelem dosažení vyšší účinnosti nebo výkonu.[1]

Znalost toho, jak motor auta funguje, se může ukázat jako užitečná, když je čas koupit si další auto, zvláště pokud jej využíváte od jednotlivce a ne od prodejce. Přečtěte si, jak koupit auto od soukromého prodejce.

[1] „Takto funguje motor vašeho auta,“ (17. dubna 2019)

[2] „Car Engine Parts,“ (přístup 24. září 2020)

[3] „Jak fungují motory automobilů“ (přístup 24. září 2020)

[4] „Jak fungují systémy vstřikování paliva“ (přístup 24. září 2020)