În această ediție vom revizita un subiect despre care am mai scris, dar în care trebuie să recunosc, am comis niște erori și exprimarea mea nu a fost cea mai bună. Așa că pentru a corecta niște înțelegeri greșite, voi reitera subiectul. Aproape toate motoarele pe benzină pe care le folosim au un ciclu în patru timpi. Principiul prin care motoarele funcționează este cel de transformare a energiei chimice a benzinei în energie mecanică care să fie transmisă către roți pentru a le învârti, astfel mașina mișcându-se. Dar cum are loc această transformare va fi subiectul acestui articol.
Procesul I
Primul timp din cei patru este cel al admisiei. După cum și numele sugerează, este procesul în care aerul intră în încăperea de combustie. De reținut faptul că în Formula 1 motoarele au injecție directă, adică combustibilul este injectat direct în cilindru și nu intră împreună cu aerul într-un amestec. Când acest proces începe, pistonul se află în punctul mort interior, adică cel de maximă înălțime. Din cauza diferenței de presiune (se va vedea mai târziu de ce există), când valva de admisie se deschide, aerul se duce spre cilindru. Deoarece avem motoare turbo, avem aer suplimentar împins spre cilindru. Pistonul începe să coboare spre punctul mort exterior și valva de admisie se închide.
Procesul II
Al doilea proces este cel de compresie. De la punctul mort exterior, având ambele valve, de admisie și de evacuare, închise, pistonul urcă spre punctul mort interior. Deoarece ambele valve sunt închise, aerul nu are pe unde scăpa afară din cilindru dar, datorită faptului că aerul este un gaz, el poate și este comprimat. Din formula T2 =T1* (V1/ V2 ) unde T1 este temperatura inițială a gazului, adică în cazul nostru al aerulului, V1 volumul inițial, adică volumul ocupat de aer la PME, V2 volumul final, adică cel la PMI, și γ raportul dintre capacitățile calorice ale gazului, reiese că odată cu scăderea în volum a aerului, trebuie să crească și temperatura. Dar ea nu va fi suficientă astfel încât să aibă loc combustia, dar cu ajutorul unei scântei de la bujie, temperatura va fi crescută îndeajuns încât să aibă loc combustia.
Procesul III
Al treilea proces este combustia. Numele din nou, ca la celelalte este foarte sugestiv în ceea ce privește ce se întâmplă în el. Procesul este foarte scurt și include numai combustia propriu zisă. Focul extrem de rapid încălzește aerul, care din formula gazelor ideale știm că produsul dintre presiune și volum este egal cu produsul dintre numărul de moli, constanta universală a gazelor și temperatura. Deoarece temperatura a crescut și volumul a rămas la fel, ca relația să rămână adevărată, presiunea se mărește. Presiunea mărită a aerului împinge pistonul în jos. Pistonul, la rândul său, prin bielă rotește arborele cotit care învârte roțiile. Acest proces este singurul care introduce energie în sistem și nu doar consumă.
Procesul IV
Al patrulea proces este cel de evacuare. În procesul precedent a avut loc combustia, adică arderea combustibilului. Cu toții știm că unde este foc este și fum, și aici nu este o excepție. În urma combustiei au rămas gaze precum azotul, dioxidul de carbon, monoxid de carbon, monoxid de azot etc. Deoarece aceste gaze ne sunt inutile și chiar ne încurcă pentru combustie, se deschide valva de evacuare și pistonul din inerția din procesul al treilea urcă spre PMI. Din cauză că presiunea din piston e mai mare, precum am precizat și în edițiile trecute, aerul vrea să treacă dintr-o zonă de presiune mare într- una cu presiune mică, aerul din piston se îndreaptă spre valva de evacuare care face legătura cu o zonă de presiune mai mică. Acest proces se încheie cu pistonul la PMI, lucru care ajută la evacuarea gazelor și valva de evacuare se închide. Aceasta a fost o iterație a ciclului Otto.
Din cauză că doar un singur timp din cei patru este un proces care aduce un plus de energie în sistem, și pentru faptul că bujia este aprinsă tot din energia produsă de motor, eficiența este destul de redusă, de obicei la mașinile stradale fiind de 20-30%, dar în Formula 1, prin diferite metode, de care vom pomeni într-un articol dedicat lor, eficiența a ajuns la un pic peste 50%.
