Benzinski motor

Benzinski motor je napravio 1876. godine njemački naučnik Nicolaus August Otto. On je ostvario proces u motoru sa unutrašnjim sagorijevanjem kojeg danas nazivamo Otto proces. Otto proces je odredio današnje procese u benzinskim motorima. Kod ovog procesa je značajno da se goriva smjesa tada stvarala izvan cilindra (u karburatoru), pri temperaturama koje su slične temperaturi okoline. Pri tome se za proces upotrebljavaju plinovita ili lahko isparljiva goriva, danas najčešće benzin. Danas je moguće i stvaranje smjese u cilindru. Goriva smjesa se ubacuje u cilindar pri atmosferskom tlaku (ili blizu atmosferskog tlaka), komprimira se u njemu i zatim pali. Kako je u cilindru smjesa goriva i zraka, stepan kompresije ne smije biti preveliki da se ne bi dogodilo samozapaljenje smjese. Samozapaljenje kod Otto procesa se mora izbjeći, a paljenje se vrši pomoću iskre koju baca svjećica u tačno određenom trenutku. Proces se razlikuje od dizel motora u načinu miješanja goriva i zraka, te u korištenju svjećice za pokretanje procesa sagorijevanja. Kod dizel motora, zrak se komprimira (pri čemu se zagrijava na visoku temperaturu), a potom se pumpom visokog pritiska gorivo ubrizgava u cilindar motora gdje dolazi do samozapaljenja goriva.

 

Na dijagramu je prikazan idealni p -V dijagram Otto procesa. U tačci 1 na dijagramu (klip u DMT) smjesa goriva i zraka se ubacuje u cilindar i tada počinje kompresija, kretanje klipa prema GMT. Smjesa se komprimira, raste joj pritisak i temperatura, a smanjuje se zapremina. Ovaj proces traje sve dok klip ne stigne u GMT i tačku 2 kada svjećica baca iskru i zapali smjesu. Smjesa trenutno sagorijeva povećavajući pritisak i temperaturu u cilindru, pri konstantnoj zapremini, sve do tačke 3 kada se završilo sagorijevanje i kada klip započinje svoje kretanje ka DMT u procesu ekspanzije. Ekspanzija traje do tačke 4 kada klip stiže u DMT. Tada nastupa izduvavanje, pritisak i temperatura u cilindru padaju sve do tačke 1. U tačci 1 započinje izmjena medija koja traje od 1 preko 1' te natrag do 1, kada počinje novi ciklus.

Tokom teoretskog procesa sagorijevanje i izmjena medija se dešava trenutno u mrtvim tačkama, a kompletan proces je zamišljen bez izmjene topline s okolinom, tj. adijabatskim procesom.

1 - Početak kompresije (Zapremina jednaka zapremini cilindra)

1-2 - Adijabatska kompresija

2 - Paljenje smjese svjećicom

2-3 - Sagorijevanje po izohori (zapremina jednaka zapremini kompresije)

3 - Kraj sagorijevanja, početak ekspanzije

3-4 - Adijabatska ekspanzija

4 - Kraj ekspanzije, početak izduvavanja

4-1 - Izduvavanje po izohori

1-1'-1- Izmjena medija u cilindru

1-2 - Kompresija

2-3 - Sagorijevanje i ekspanzija

3-4 - Izduvavanje

4-1 - Usisavanje

Benzinski motori danas imaju široku primjenu i koriste se kao pogonski agregati kod slijedećih mašina i uređaja:

• Motornih vozila
• Motocikala
• Aviona
• Motornih brodova
• Malih uređaja kao što su: kosilice za travu, motorne pile i prijenosni motor-generatori.

Prije nego što je dizel motor postao široko rasprostranjen i korišten, benzinski motori su se koristili za pogon autobusa, kamiona pa i željezničkih lokomotiva.

•   Benzinski motor na Wikimedia Commonsu