Hogyan működik az autó? – az alapok

Az autó egy olyan kényelmi eszköz, amit a legtöbben napi rendszerességgel használunk, mégis csak kevesen vannak tisztában azzal, hogyan is működnek az egyes alkotóelemei. Most következő sorozatunkban azoknak szeretnénk kedveskedni, akik még csak most ismerkednek az autó felépítésével, működésével. Lássuk hát az autó legfontosabb elemeit alapfokon.

A motor

A motor egy olyan komplex gépezet, melyet arra terveztek, hogy a gázok (üzemanyag) elégetése során termelődő hőenergiát olyan erővé alakítsa, mely aztán meghajtja az úttal érintkező kerekeket. Egy szóval: a motor az autó szíve.

Alapvetően két típusú motort különböztetünk meg: a benzin és a dízel üzeműt. A kettő működése nagyon hasonló, ám mégis van egy jelentős különbség. A benzinmotor esetében a hengerbe beszívott porlasztott üzemanyag és levegő összesűrített keverékének égését egy gyújtógyertya szikrája biztosítja, elindítva a láncreakciót. Míg a dízelmotorok tekintetében az üzemanyag-levegő keverék a sűrítés során – a gázolaj sajátosságainak köszönhetően – önmagától begyullad. Mivel az üzemanyag elégetése egy zárt térben történik, ezért hívják ezt a rendszert belsőégésű motornak. Ahogy az üzemanyag-levegő keverék elég, az égés során kitágul, ezáltal biztosítva az erőt, ami az autót mozgatja.

Hogy kibírja a komoly terhelést, a motornak masszív szerkezetnek kell lennie, mely két fő részből áll: az alsó, nehezebb rész a blokk, amiben a motor legfontosabb mozgó alkatrészei helyezkednek el; míg a levehető felső rész a hengerfej.

A hengerfej csatornákat tartalmaz, amelyeket a szelepek zárnak le. Ezeknek a csatornáknak egy részén keresztül érkezik a levegő és az üzemanyag keveréke a hengerekbe, míg a többin keresztül az égés során keletkező gázok távoznak a kipufogó rendszerbe.

A blokkon belül található a főtengely, amely a dugattyúk fel-le mozgását a hajtókarokon keresztül forgómozgássá alakítja át. Gyakran szintén a blokk tartalmazza a bütyköstengelyt (más néven vezérműtengelyt), ami a hengerfejben található szelepek mozgatja. A tengely forgása során a bütykök lenyomják vagy kiengedik a szelepeket, ezáltal nyitva vagy zárva őket. Egyes gyártók a vezérműtengelyt a hengerfejbe, esetleg a hengerfej fölé helyezik.

A főtengelyt és a vezérműtengelyt egy úgynevezett vezérműszíj (az újabb modellekben már vezérműlánc) köti össze. Ez szíj/lánc a főtengely végére szerelt fogaskeréken keresztül hajtja meg a vezérműtengelyt, ami a motor fordulatszámának felével forog.

Különféle henger elrendezések

cartars_piston_illusztracio_180103.jpgA hengerek elhelyezkedhetnek egy sorban, függőlegesen egymás mellé helyezve – ez a soros motor, jellemzően 2, 3, 4, 5 vagy 6 hengerrel. Mivel ez az elrendezés a legegyszerűbb, legkevésbé komplikált, ezért a legtöbb gyártó a soros, 4 hengeres motorokat készít.

in-line-engine_2.pngsoros elrendezés

A V elrendezés már egy lényegesen bonyolultabb konstrukció. Ebben az esetben a dugattyúk két sorban helyezkednek el, főként 4, 5, 6, 8, 10 vagy 12 hengerrel. Leggyakrabban a két hengersor a főtengelyhez képest 72 vagy 90 fokos szöget zár be.

v8_engine.jpgV elrendezés

Bizonyos esetekben a V-motorban a két hengersort teljesen szétnyitják, azaz vízszintesen, egymáshoz képest 180 fokos szögben fekszenek benne a hengerek. Itt az egymással szemben lévő dugattyúk ugyanazt a munkaütemet végzik, míg a V-motor esetében az egymással szemben lévő dugattyúk ellentétesen mozognak. Ez a boxer-motor, amiből létezik 2, 4, 6, 8 vagy 12 hengeres.

flat4_engine.jpgboxer-motor

Természetesen léteznek ezektől eltérő elrendezések (Wankel-motor, csillag-motor, ellendugattyús-motor, delta-motor, X-motor, W-motor, kettősoros-motor) is, ám ezekről majd egy későbbi posztban fogunk részletesen mesélni.

A hengerek, amelyekben a dugattyúk dolgoznak, a blokk öntvényébe vannak marva, akárcsak a motor működéséhez szükséges segédberendezések nagy része is. A forgattyúház alatt található a motor forgó alkatrészeinek kenéséért felelős olajtartály, az úgynevezett karter vagy olajteknő.

Korábban a blokk, és a hengerfej is öntöttvasból készül, ám napjainkban már inkább alumínium ötvözetket használnak erre a célra mivel lényegesen könnyebb és jobb hővezetése is.

motor_metszet_2.jpg

Természetesen magának a motornak a működése ennél lényegesen összetettebb, komplexebb mechanizmus, amivel következő soron következő írásainkban foglalkozunk részletesebben.