Silnik benzynowy jest powszechnym silnikiem spalinowym. Oto jego zasada działania:
I. Skok ssania
1. Proces pracy
- Zawór wlotowy jest otwarty, a zawór wylotowy jest zamknięty. Tłok porusza się od górnego martwego punktu do dolnego martwego punktu pod napędem wału korbowego. W tym czasie objętość wewnątrz cylindra stopniowo wzrasta, a ciśnienie maleje. Mieszanka powietrza i benzyny jest zasysana do cylindra pod wpływem różnicy ciśnień. Ogólnie rzecz biorąc, idealny stosunek powietrza do paliwa wynosi 14,7 części powietrza i 1 część benzyny.
- W tym procesie, w wyniku ruchu tłoka w dół, powstaje obszar niskiego ciśnienia, dzięki czemu wymieszany gaz może płynnie przedostać się do cylindra, przygotowując się do późniejszego procesu spalania.
II. Udar kompresyjny
1. Proces pracy
- Zarówno zawory dolotowe, jak i wylotowe są zamknięte. Tłok porusza się od dolnego martwego punktu do górnego martwego punktu pod napędem wału korbowego. W tym momencie mieszany gaz w cylindrze jest sprężany. Gdy tłok podnosi się, objętość w cylindrze nadal maleje, a ciśnienie i temperatura mieszanego gazu nadal rosną.
- Celem tego procesu sprężania jest doprowadzenie mieszanki do odpowiedniego stanu przed spalaniem i poprawa efektywności spalania. Na przykład kompresja może podnieść temperaturę mieszanki do poziomu wystarczającego do szybkiego i pełnego spalenia benzyny.
III. Skok mocy
1. Proces pracy
- Gdy tłok zbliża się do górnego martwego punktu, świeca zapłonowa wytwarza iskrę elektryczną w celu zapalenia sprężonej mieszanki. Mieszanina spala się szybko, wytwarzając gaz spalinowy o wysokiej temperaturze i pod wysokim ciśnieniem. Gaz spalinowy rozpręża się w cylindrze, wypychając tłok z górnego martwego punktu do dolnego martwego punktu. W procesie tym energia gazów spalinowych zamieniana jest na energię mechaniczną tłoka, która przekazywana jest na wał korbowy poprzez korbowód, powodując obrót wału korbowego i wykonanie pracy zewnętrznej.
- W suwie mocy energia chemiczna uwalniana w wyniku spalania benzyny jest przekształcana w energię mechaniczną, co jest kluczowym krokiem w przypadku silników benzynowych w celu przekształcenia energii paliwa w użyteczną pracę.
IV. Skok wydechu
1. Proces pracy
- Zawór wydechowy otwiera się, a zawór wlotowy zamyka się. Napędzany wałem korbowym tłok przemieszcza się od dolnego martwego punktu do górnego martwego punktu, a spaliny po spaleniu są odprowadzane z cylindra.
- Spaliny zawierają dwutlenek węgla, parę wodną i niektóre niecałkowicie spalone substancje. Wylot spalin przygotowuje się do suwu ssania następnego cyklu roboczego, dzięki czemu cylinder może ponownie zaciągać się świeżą mieszanką gazów.
Silnik benzynowy w sposób ciągły przekształca energię chemiczną benzyny w energię mechaniczną poprzez powtarzanie tych czterech suwów (dolot, sprężanie, moc, wydech), zapewniając w ten sposób moc pojazdom lub innemu sprzętowi.
