Motor cu aprindere prin scânteie

Functionarea motoarelor cu aprindere prin scânteie electrica în patru timpi

Motoarele cu aprindere prin scânteie electrica folosesc drept combustibil pentru functionarea lor, benzina. La aceste motoare formarea amestecului carburant are loc în afara cilindrului într-un dispozitiv numit carburator, din care cauza se mai numesc si motoare cu carburator.

Cu aceste motoare sunt echipate în general automobilele.

Ele se mai folosesc si pe unele tractoare de putere mare, ca motoare de pornire.

La motoarele cu aprindere prin scânteie cei patru timpi de lucru corespunzatori celor patru curse ale pistonului, se realizeaza în felul urmator:

Timpul I – admisia amestecului carburantului în cilindrul motorului, are drept scop umplerea cilindrului cu amestec carburant si se efectueaza prin deplasarea pistonului de la punctul mort interior la punctul exterior. Pe tot acest parcurs, orificiul de admisie este deschis de supapa respectiva, iar cel de evacuare se închide la scurt timp dupa ce pistonul începe sa se deplaseze. Prin deplasarea pistonului, în cilindru se creeaza o depresiune datorita careia, aerul atmosferic este absorbit prin camera de amestec a carburatorului. Aici întâlneste benzina care ajunge printr-un tub, o vaporizeaza si se formeaza amestecul carburant. Acesta trece prin canalizatii si intra în cilindru prin orificiul de admisie. În momentul în care pistonul a ajuns la punctul mort exterior, amestecul carburant ocupa tot volumul cilindrului – volumul de admisie.

Ca urmare a depresiunii create în cilindru, pe tot parcursul admisiei presiunea amestecului carburant este ceva mai mica decât presiunea atmosferica, adica 0,75-0,95 daN/cm2, iar temperatura creste la circa 373°K. Temperatura amestecului creste datorita gazelor arse neevacuate si a pieselor încalzite ale motorului (cilindrul, chiulasa, supapele, pistonul etc.) cu care vine în contact.

Puterea pe care o dezvolta motorul depinde în mare masura de cantitatea de amestec carburant admisa în cilindrii lui. Cu cât aceasta cantitate este mai mare, cu atât puterea motorului creste. În acest scop, orificiul de admisie se deschide înainte ca pistonul sa ajunga la punctul mort interior (avans la deschiderea supapei de admisie) si se închide în cursa urmatoare, dupa ce pistonul a trecut de punctul mort exterior (întârziere la închiderea supapei de admisie). În aceasta situatie admisia amestecului carburant continua în virtutea inertiei si dupa ce pistonul se deplaseaza de la punctul mort exterior spre punctul mort interior, asigurându-se o umplere mai buna a cilindrului cu amestec carburant.

Timpul II – comprimarea amestecului carburant, este procesul de lucru prin care presiunea amestecului carburant aspirat în timpul admisiei creste.

Procesul comprimarii se realizeaza atunci când pistonul se deplaseaza de la punctul mort exterior la punctul mort interior. Dupa un timp scurt de la începutul deplasarii spre punctul mort interior, se închide supapa de admisie. În acest moment se sfârseste admisia si ambele supape sunt închise. Amestecul carburant este comprimat, progresiv pâna când pistonul ajunge la punctul mort interior, ocupând numai volumul camerei de compresie.

Ca urmare, presiunea amestecului carburant se ridica la 5-10 daN/cm2, iar temperatura ajunge la 500-600°K.

Cu putin înainte ca pistonul sa ajunga la un punct mort interior o scânteie electrica data de bujie, aprinde amestecul si astfel are loc arderea rapida, sub forma de explozie.

Dupa ardere rezulta gaze cu o presiune de 25-40 daN/cm2 si temperatura de 2273-2573°K.

Timpul iii – detenta sau destinderea gazelor este procesul prin care gazele care au rezultat în urma arderii îsi maresc volumul si astfel deplaseaza pistonul de la punctul mort interior la punctul mort exterior. Pe tot acest parcurs, ambele supape închid orificiile respective, iar gazele de ardere, prin destinderea lor, dau nastere la o forta care actioneaza asupra pistonului si prin biela se transmite la arborele motor.

Acesta este timpul motric, cursa motrica sau utila, care produce lucru mecanic necesar functionarii motorului si folosirii lui în diferite scopuri.

La sfârsitul detentei presiunea gazelor scade, ajungând la 2-4 daN/cm2, iar temperatura este de 1073-1273°K.

Cu putin înainte ca pistonul sa ajunga la punctul mort exterior se deschide supapa de evacuare si începe evacuarea care are loc pâna la sfârsitul cursei si în continuare, dupa cum rezulta mai jos.