A négyütemű Otto-motor működése
A négyütemű motor működésével a gépjárművezetői tanfolyamon megismerkednek a sofőrjelöltek, de a mögötte lévő fizikát nem ismerik meg. Nézzük!
Mit látunk az interaktív alkalmazáson?
A bal oldali rajzlapon látható a motor vázlatos animációja. A gáz színe a következők szerint változik: minél forróbb a gáz, annál inkább átmegy sárga színből pirosba, és az égéstermék szürkésebb, mint a benzin-levegő keverék.
A jobb oldali rajzlapon láthatjuk a gáz nyomását a térfogat függvényében. A folyamat a következőkből áll:
- szívás: izobár folyamat, de az anyagmennyiség is változik
- sűrítés: adiabatikus folyamat
- a gáz pillanatszerűen elég: a nyomás megnő, izochor folyamat
- égés: adiabatikus folyamat
- a kipufogószelep kinyit: a nyomás pillanatszerűen visszaesik egy atmoszférára, izochor folyamat
- kipufogás: izobár folyamat, az anyagmennyiség is változik.
A halványkék terület a gáz által végzett munkát jelöli. A grafikonon fehér pont jelöli a jelenlegi állapotot.
1. feladat
Vizsgáljuk meg az első ütemet!
1.1. feladat
Mi az első ütem neve? Hány foktól meddig tart?
1.2. feladat
Milyen hőtani folyamat játszódik le a gázzal az első ütemben?
1.3. feladat
Mekkora térfogatról mekkorára változik az első ütemben a hengertérfogat?
2. feladat
Nézzük a második ütemet!
2.1. feladat
Mi a második ütem neve? Hány foktól meddig tart?
2.2. feladat
Hőtanilag milyen folyamat a második folyamat?
2.3. feladat
Az animáción mekkoráról mekkorára változik a nyomás?
3. feladat
Vegyük szemügyre a harmadik ütemet!
3.1. feladat
Mi a harmadik ütem neve? Hány foktól meddig tart? A harmadik ütem két részre osztható.
3.2. feladat
Mi történik az első szakaszon hőtani szempontból?
3.3. feladat
Mi történik a második szakaszon hőtani szempontból?
3.4. feladat
Hogyan változik a nyomás és a térfogat ebben az ütemben?
4. feladat
Nézzük az utolsó, a negyedik ütemet!
4.1. feladat
Mi az utolsó ütem neve? Mettől meddig tart?
4.2. feladat
Hőtani szempontból mi történik az utolsó szakaszon?
5. feladat
Az interaktív alkalmazás vázlatrajzán szereplő motorból (elterjedt nevén ezt hengernek nevezzük) a gyakorlatban egymással precízen összehangolva többet is összeépítenek egy úgynevezett motorblokká azért, hogy a hengerek által meghajtott tengely mozgása minél egyenletesebb legyen. Vajon hol találhatók az autó motorházában a hengerek?
