Autojen moottorit toimivat muuntamalla polttoaineesta saatavaa kemiallista energiaa mekaaniseksi energiaksi, joka käyttää ajoneuvon pyöriä. Yleisin auton moottorityyppi on polttomoottori, joka toimii poltto- ja nelitahtisen syklin periaatteilla. Tässä on yksinkertaistettu selitys auton moottoreiden toiminnasta:
- Ilmanotto: Prosessi alkaa imuiskulla. Moottorin imuventtiili avautuu, jolloin ilma pääsee palamiskammioon (sylinteriin). Samanaikaisesti mäntä liikkuu alaspäin sylinterissä luoden tyhjiön, joka vetää ilmaa kammioon. Jotkut moottorit käyttävät turboahtimia tai ahtimia pakottamaan enemmän ilmaa sylintereihin, mikä lisää tehoa.
- Polttoaineen ruiskutus: Polttoaine ruiskutetaan palotilaan hienon sumun muodossa. Ilma-polttoaineseosta on valvottava huolellisesti optimaalisen palamisen ja tehokkuuden saavuttamiseksi.
- Puristus: Imuventtiili sulkeutuu ja mäntä alkaa liikkua ylöspäin puristaen ilma-polttoaineseosta sylinterissä. Tämä puristus lisää seoksen painetta ja lämpötilaa, mikä tekee siitä palavamman.
- Sytytys: Kun ilma-polttoaineseos on puristetuimmassa tilassaan, sytytystulppa sytyttää seoksen. Kipinä saa aikaan hallitun räjähdyksen, joka lisää nopeasti painetta sylinterin sisällä.
- Power Stroke: Räjähdys pakottaa männän liikkumaan alaspäin nopeasti luoden mekaanista energiaa. Tämä energia välittyy kiertokangen kautta kampiakselille. Kampiakseli muuttaa tämän lineaarisen liikkeen pyöriväksi liikkeeksi.
- Pakokaasuisku: Tehotahdin jälkeen pakoventtiili avautuu ja mäntä liikkuu takaisin sylinteriin työntäen palaneet kaasut (pakokaasut) ulos palokammiosta pakojärjestelmään.
- Syklin toistaminen: Moottori toistaa tämän nelitahtisen syklin (imu, puristus, teho, pakokaasu) tuhansia kertoja minuutissa moottorin nopeudesta ja kuormituksesta riippuen. Tämä jatkuva sarja räjähdyksiä ja liikkeitä tuottaa ajoneuvon ajamiseen tarvittavan tehon.
Automoottoreissa voi olla useita sylintereitä (yleensä 4, 6 tai 8), jotka on järjestetty eri kokoonpanoihin (rivi, V-muotoinen tai litteä) tehon ja tasaisuuden eri tasojen aikaansaamiseksi. Moottorin tuottama teho välittyy pyörille voimansiirtojärjestelmän kautta, jonka avulla kuljettaja voi hallita ajoneuvon nopeutta ja suuntaa.
Nykyaikaisissa automoottoreissa on myös erilaisia teknologioita, kuten elektroninen polttoaineen ruiskutus, säädettävä venttiilien ajoitus ja moottorin hallintajärjestelmät polttoainetehokkuuden optimoimiseksi, päästöjen vähentämiseksi ja suorituskyvyn parantamiseksi. Lisäksi hybridi- ja sähköajoneuvoissa käytetään erityyppisiä voimansiirtoja, mutta energian liikkeeksi muuntamisen perusperiaate pysyy samana.
*Tekstin on laatinut AI
