Motoarele cu aprindere prin scanteie electrica folosesc drept combustibil
pentru functionarea lor, benzina. La aceste motoare formarea amestecului carburant
are loc in afara cilindrului intr-un dispozitiv numit carburator,
din care cauza se mai numesc si motoare cu carburator. u4i14id
Cu aceste motoare sunt echipate in general automobilele.
Ele se mai folosesc si pe unele tractoare de putere mare, ca motoare de pornire.
La motoarele cu aprindere prin scanteie cei patru timpi de lucru corespunzatori
celor patru curse ale pistonului, se realizeaza in felul urmator:
Timpul I -; admisia amestecului carburantului in 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 inchide la scurt timp dupa ce pistonul incepe sa
se deplaseze. Prin deplasarea pistonului, in cilindru se creeaza o depresiune
datorita careia, aerul atmosferic este absorbit prin camera de amestec a carburatorului.
Aici intalneste benzina care ajunge printr-un tub, o vaporizeaza
si se formeaza amestecul carburant. Acesta trece prin canalizatii si intra in
cilindru prin orificiul de admisie. In momentul in care pistonul
a ajuns la punctul mort exterior, amestecul carburant ocupa tot volumul cilindrului
-; volumul de admisie.
Ca urmare a depresiunii create in cilindru, pe tot parcursul admisiei
presiunea amestecului carburant este ceva mai mica decat 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 incalzite
ale motorului (cilindrul, chiulasa, supapele, pistonul etc.) cu care vine in
contact.
Puterea pe care o dezvolta motorul depinde in mare masura de cantitatea
de amestec carburant admisa in cilindrii lui. Cu cat aceasta cantitate
este mai mare, cu atat puterea motorului creste. In acest scop,
orificiul de admisie se deschide inainte ca pistonul sa ajunga la punctul
mort interior (avans la deschiderea supapei de admisie) si se inchide
in cursa urmatoare, dupa ce pistonul a trecut de punctul mort exterior
(intarziere la inchiderea supapei de admisie). In aceasta
situatie admisia amestecului carburant continua in virtutea inertiei si
dupa ce pistonul se deplaseaza de la punctul mort exterior spre punctul mort
interior, asigurandu-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 in timpul admisiei creste.
Procesul comprimarii se realizeaza atunci cand pistonul se deplaseaza
de la punctul mort exterior la punctul mort interior. Dupa un timp scurt de
la inceputul deplasarii spre punctul mort interior, se inchide supapa
de admisie. In acest moment se sfarseste admisia si ambele supape
sunt inchise. Amestecul carburant este comprimat, progresiv pana
cand pistonul ajunge la punctul mort interior, ocupand 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 inainte ca pistonul sa ajunga la un punct mort interior o scanteie
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 in urma arderii isi maresc volumul si astfel deplaseaza
pistonul de la punctul mort interior la punctul mort exterior. Pe tot acest
parcurs, ambele supape inchid 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 in diferite scopuri.
La sfarsitul detentei presiunea gazelor scade, ajungand la 2-4 daN/cm2,
iar temperatura este de 1073-1273°K.
Cu putin inainte ca pistonul sa ajunga la punctul mort exterior se deschide
supapa de evacuare si incepe evacuarea care are loc pana la sfarsitul
cursei si in continuare, dupa cum rezulta mai jos.
Timpul IV -; evacuarea gazelor de ardere, este procesul care are loc in
timp ce pistonul se deplaseaza de la punctul mort exterior la punctul mort interior.
Orificiul de evacuare este deschis de supapa respectiva, iar cel de admisie
este inchis, ceea ce permite iesirea gazelor din cilindru.
In timpul evacuarii, presiunea gazelor arse este de 1,1-1,25 daN/cm2,
iar temperatura este de cca 873-1073°K.
Cu putin inainte ca pistonul sa ajunga la punctul mort interior, supapa
de admisie se deschide si incepe admisia cu avans, pentru ciclul urmator.
Se impune o cat mai buna evacuare de gazele de ardere, pentru ca ramanerea
lor in cilindru reprezinta reducerea incarcaturi proaspete, adica
a cantitatii de amestec carburant. De aceea, supapa de evacuare trebuie sa se
deschida cu avans, spre sfarsitul detentei (avans la deschiderea supapei
de evacuare) si se inchide cu intarziere dupa ce pistonul
a trecut de punctul mort interior (intarziere la inchiderea
supapei de evacuare).
Trebuie mentionat ca, la sfarsitul evacuarii si inceputul admisiei,
ambele orificii sunt deschise de supapele respective. Este fenomenul de incalecare
a supapelor. Acest fenomen este nedorit, pentru ca amestecul carburant admis
antreneaza si retine in cilindru gaze arse, care ocupa locul celor proaspete
si este inevitabil, pentru ca supapele trebuie sa se deschida pe o perioada
mai lunga. Deschiderea supapelor pe durate mai lungi asigura o golire buna a
cilindrilor de gaze arse si umplerea corespunzatoare cu amestec proaspat, ceea
ce asigura marirea puterii motorului.
Din cei patru timpi ai motorului numai unul este motric -; detenta sau
destinderea -; pentru ca produce energia mecanica si trei sunt rezistenti
-; admisia, comprimarea si evacuarea -; deoarece consuma energie mecanica.