Za većinu ljudi, automobil je mašina koju napune gorivom kako bi stigli od tačke A do tačke B. No, jeste li ikada podigli haubu svog automobila i pomislili: kako sve ovo zapravo radi?
Motor je „srce“ automobila, njegov najvažniji dio i jedna od najsofisticiranijih inženjerskih konstrukcija koja je u, manje-više istom osnovnom obliku, u upotrebi duže od 150 godina. Svrha motora je da pretvori toplotnu energiju dobivenu sagorijevanjem goriva u mehanički rad, odnosno obrtni moment koji se prenosi na točkove i omogućava kretanje automobila.
Dakle, motor automobila je motor s unutrašnjim sagorijevanjem (SUS motor), kod kojeg se proces sagorijevanja goriva odvija u zatvorenom kućištu, a njegovi produkti izbacuju u vanjsku sredinu kroz odvojen ispušni sistem. Nasuprot tim motorima su motori s vanjskim sagorijevanjem, kakva je recimo parna mašina, koji se više ne koriste u vozilima jer su nepraktično glomazni i daleko manje efikasni.
Savremeni motori se sastoje od dvije osnovne komponente: glave, koja se može ukloniti, i donjeg bloka, koji služi kao kućište za glavne pokretne dijelove motora.
Osnovni dijelovi motora automobila
Iako se motor sastoji od mnoštva komponenti, ovom prilikom osvrnut ćemo se na najvažnije dijelove motora automobila i njihovu funkciju u kompleksnom procesu transformacije hemijske u mehaničku energiju.
Blok motora
Blok motora, poznat i kao blok cilindra, je komponenta koja sve ostale dijelove motora automobila drži na okupu. Blok se obično izrađuje od aluminijuma i njegovih legura, odnosno od lijevanog željeza i podijeljen je na tri dijela: blok motora, glavu i karter. On sadrži cijevi cilindra u kojima se nalaze klipovi, kao i puteve za protok vode i ulja za hlađenje i podmazivanje motora.
Jezgra motora je cilindar, s klipom koji se kreće gore-dolje unutar cilindra. Moderni automobili imaju motore s većim brojem cilindara (od dva do 12 ili čak 16), koji mogu biti raspoređeni na jedan od tri načina: linijski, u obliku slova V ili ravno (tzv. horizontalno suprotni ili bokser motori). Veći broj cilindara osigurava ravnomjerniji rad motora, a zbir zapremina svih cilindara određuje zapreminu cijelog motora.
Glava cilindra (motora) nalazi se na vrhu motora i često ima poklopac koji je preko dihtunga glave motora povezan s glavom (to je zapravo prvi dio motora koji vidite kada podignete haubu). Glavna uloga glave motora je da zatvori cilindre i oblikuje komore za sagorijevanje, osigura prostor za prolaz usisnih i ispušnih kanala te da se u njoj smjeste drugi važni dijelovi kao što su ventili, svjećice, brizgaljke goriva, ležajevi bregastih vratila i drugi dijelovi.
Klip
Klipovi su dijelovi motora koji generiraju energiju za pokretanje njegovih ostalih komponenti. Klipovi to rade tako što se izuzetno brzo pomjeraju gore-dolje po cilindrima bloka motora, pomoću toplote i plinova nastalih pri sagorijevanju goriva. Oni tako doprinose pretvaranju energije pritiska sagorijevanja goriva u korisnu mehaničku snagu, koja se zatim šalje preko klipnjače na radilicu, gdje se njihovo pravolinijsko kretanje pretvara u kružno.
Klip sadrži i klipne prstenove (karike), čija je uloga da osiguraju čvrsto brtvljenje između klipa i zida cilindra i time povećaju kompresiju i smanje trenje izazvano kontinuiranim trljanjem klipa o cilindar; oni sprečavaju prodor otpadnih plinova u donji dio motora i motornog ulja u komoru za sagorijevanje (što dovodi do pojave čuvenog „plavog dima“ iz auspuha). Klipni prstenovi su obično izrađeni od čelika i često su presvučeni hromom ili keramičkim materijalima radi veće otpornosti na habanje.
Košuljice (obloge) cilindra sprečavaju habanje cilindara i prave se od legure gvožđa sa silicijumom, manganom, niklom i hromom. Obloge su otporne na koroziju i habanje i motoru osiguravaju znatno duži životni vijek. Trenje klipnih prstenova i suknje klipa dovodi do propadanja košuljice cilindra tokom vremena.
Klipnjača
Osnovni zadatak klipnjače je da linearno kretanje klipa promijeni u rotacijsko kretanje radilice. Da bi izdržala veliki pritisak i snažne sile uvijanja, klipnjača mora imati odgovarajuću čvrstoću, tvrdoću i stabilnost, kao i dobru otpornost na habanje i zato se pravi od legiranog čelika ili duraluminijuma (u novije vrijeme i od sferoidnog ili savitljivog grafita).
Radilica
Radilica (koljenasto vratilo) preuzima energiju od klipova koji se kreću linijski gore-dolje i pretvara je u energiju rotacije, koja na koncu pokreće točkove. Radilica se nalazi u posebnom kućištu smještenom ispod bloka motora i obično se proizvodi od jednog komada lijevanog (rjeđe kovanog) čelika. U radilici je i senzor radilice (optički ili magnetni), koji informacije o broju obrtaja radilice šalje centralnom računaru (jedan od osnovnih parametara za rad elektroničkog upravljačkog sistema).
Bregasto vratilo (bregasta osovina)
Bregasto vratilo (osovina) je jedna od najvažnijih komponenti motora koja s radilicom regulira vrijeme otvaranja i zatvaranja ventila. Bregasta osovina se postavlja u blok motora ili na glave cilindara. Kao i svi ostali dijelovi motora, bregasto vratilo je napravljeno od jako čvrstog metala, najčešće legiranog čelika, a oblikovano je u vidu čeličnog valjka na čijoj površini se vide ispupčenja tj. bregovi. Pokreće ga radilica, a pogonski zupčanik se nalazi na samom kraju osovine (pogon se prenosi pomoću zupčastog remena ili lanca). Bregasta osovina direktno utiče na punjenje cilindra smjesom goriva i zraka i tako određuje ukupne performanse motora. Osjetljiva je na loše podmazivanje (loš kvalitet ulja ili odlaganje redovnog servisa ubrzava njeno propadanje), a može se oštetiti iznenada, uslijed pucanja zupčastog remena ili lanca. U vitalne elemente ove komponente motora ubrajaju se i brtveni prsten bregaste osovine te senzor bregaste osovine.
Karter
Uljno korito i donji dio bloka motora zajedno se nazivaju karter. U pitanju je kruta konstrukcija od lijevanog gvožđa ili aluminijuma (može se izliti kao integralni blok motora ili odvojeno, kada se za blok pričvršćuje vijcima). Njegova osnovna uloga je da skladišti i hladi motorno ulje, učvršćuje motor i smanjuje vibracije. Prilikom redovne zamjene ulja, navojni čep za ispuštanje postavljen na dnu korita za ulje koristi se za uklanjanje prljavog ulja. Uljno korito se pravi od presovanog čeličnog lima ili legura aluminijuma.
Zupčasti remen
Zupčasti remen je dio motora koji povezuje radilicu i bregastu osovinu i njegova uloga je da osigura da se radilica i bregasto vratilo rotiraju sinhronizirano, kao i da osigura da klipovi ne udare u ventile – zahvaljujući toj sinhronizaciji, ventili motora se otvaraju i zatvaraju u odgovarajućem trenutku, ovisno o položaju klipova. Zupčasti remenovi se proizvode od ojačane gume, ali se vremenom habaju i istanjuju, te ih treba redovno mijenjati. Da bi pravilno radio, zupčasti remen mora biti zategnut na odgovarajući način, a tu „napetost“ kontrolira španer, odnosno zatezač (stariji automobili imaju podesivi zatezač zupčastog remena, dok noviji modeli automobila imaju automatski zatezač kojem nije potrebno podešavanje). Zupčasti remen treba mijenjati u intervalima koje preporučuje proizvođač. Kod nekih vozila, zupčasti remen je zamijenjen lancem, koji ima duži vijek trajanja uz manju vjerovatnoću nastanka havarijskog oštećenja.
Svjećice
Iznad svakog od cilindara nalaze se svjećice. Kao što im ime govori, svjećice su dio motora koji je zadužen za proizvodnju visokonaponskih varnica kojim se zapaljuje aerosolna smjesa zraka i goriva, odnosno započinje pretvaranje hemijske u mehaničku energiju unutar cilindra (svjećice se koriste kod benzinskih motora, dok dizelski motori rade na principu samopaljenja). Sastoje se od metalne školjke s navojem koji je izoliran od centralne elektrode porculanskim izolatorom.
Dihtunzi
Dihtunzi se koriste za osiguravanje čvrstog spoja između dvije površine i oni se u motoru mogu naći na više mjesta: na spoju između glave i bloka motora, između kartera i uljnog korita, između bloka cilindra i razvodnika. Za izradu dihtunga koriste se neporozni i termostabilni materijali kao što su pluto, azbest i guma u kombinaciji s metalima (osiguravaju otpornost na velike pritiske, temperaturu i vibracije). Dihtung treba biti nepropustan za tekućine i otporan na hemikalije (gorivo, proizvode sagorijevanja, rashladnu tekućinu, motorno ulje).
Redovno održavanje, zamjena ulja i filtera i ostale kontrole koje se obavljaju prilikom malog i velikog servisa garant su dugotrajne i uspješne eksploatacije svakog motora. Popravke i zamjene dijelova motora su po pravilu skupe i zato preventivno održavanje koje vrši dobar mehaničar dodatno dobija na značaju.
Problemi s motorom
Problemi s motorom se obično ne svrstavaju u najčešće probleme s automobilom. Međutim, kako ništa ne traje vječno, tako ni motori ne mogu služiti besprijekorno baš do „sudnjeg dana“. Šta sve može izazvati kvar motora? U osnovi, to mogu biti tri različita problema: loš kvalitet mješavine goriva, nedostatak kompresije ili nedostatak varnice. Naravno, mali milion sitnih kvarova mogu nam pokvariti sreću, ali to je „velika trojka“.
Loša mješavina goriva može se manifestirati na nekoliko načina:
- Uslijed nedostatka goriva motor dobiva samo zrak, uz vrlo malo ili nimalo goriva.
- Ulaz za zrak je možda začepljen, tako da u sistemu ima goriva, ali nema dovoljno zraka.
- Sistem možda daje previše ili premalo goriva mješavini, što znači da se sagorijevanje ne odvija pravilno.
- Možda u gorivu ima nečistoća (npr. voda u rezervoaru za gorivo) koje onemogućavaju potpuno sagorijevanje goriva.
Nedostatak kompresije, zbog kojeg se proces sagorijevanja ne odvija kako treba, može nastati iz sljedećih razloga:
- Istrošeni klipni prstenovi (to omogućava mješavini zraka i goriva da „curi“ pored klipa tokom kompresije).
- Usisni ili ispušni ventili ne brtve pravilno, što opet dovodi do curenja prilikom kompresije.
- Oštećenje cilindra (rupa). Obično se javlja tamo gdje se glava cilindra (koja drži ventile i svjećicu) pričvršćuje za sam cilindar, zbog oštećenja dihtunga.
Nedostatak varnice se javlja kada:
- su svjećica ili kabl istrošeni.
- je kabl izrezan ili ga nema.
- se varnica pojavi prerano ili prekasno u ciklusu (tj. ako je vrijeme paljenja poremećeno).
Problem se može javiti i s mnogim drugim stvarima. Na primjer, ako je akumulator prazan, neće moći pokrenuti motor. Ako su ležajevi koji omogućavaju slobodno okretanje radilice istrošeni, radilica se neće okretati, pa ni motor neće raditi. Ako se ventili ne otvaraju i ne zatvaraju u odgovarajuće vrijeme ili to ne čine uopće, zrak ne može ući, a ispušni plinovi ne mogu izaći, tako da motor ne može raditi. Ako nestane ulja, klip se ne može slobodno kretati gore-dolje u cilindru i motor će se zaglaviti („zaribati“).
