Dört zamanlı motor

Dört zamanlı motorlar (Dört Fazlı), pistonun bir çevriminin (cycle) 4 aşamada (4-stroke cycle) tamamlandığı motor tipleridir. İçten yanmalı motorlar (internal combustion engines) sınıfında yer alırlar.

Dört zamanlı bir motorun çalışma şeması:
1. Emme zamanı - Hava ve yakıt buharı içeri emilir.
2. Sıkıştırma zamanı - Yakıt buharı ve hava sıkıştırılır ve tutuşturulur.
3. Yanma zamanı - Yakıt yanar ve piston aşağı itilir.
4. Egzoz zamanı - Yanmış gazlar dışarı atılır.

Çalışma

Motorlarda güç üretimi önce yakıtın içindeki kimyasal enerjinin ısı enerjisine dönüşmesi, sonra da bu ısı enerjisinin pistonu harekete geçirmesiyle gerçekleşir. Bir dört zamanlı motorda bu işlem şu aşamaları izler:

1. Yakıt ve hava karışımı pistonun dışarı hareketiyle dolar.

2. Karışım pistonun içeri hareket etmesiyle sıkıştırılır.

3. Sıkışmış karışım benzinli motorlarda bir kıvılcım ile tutuşturulur, dizel motorlarda ise yüksek basınç ve sıcaklık altında kendiliğinden tutuşur ve yanma gerçekleşir. Yanma sonucu açığa çıkan enerji ile piston dışarı doğru itilir. Bu sayede krank mili döndürülür ve kinetik enerji elde edilmiş olur.

4. Pistonun geri dönüşü sırasında egzoz valfi açıktır ve egzoz gazları silindirden atılır. Döngü böylece başlangıç konumuna gelir ve 1. aşamadan itibaren işlemler yinelenir.

Motorun bir döngüsünü yukarıda anlatılan 4 aşamada tamamlamasından dolayı bu tip motorlara 4 zamanlı motorlar ismi verilir. Hareket halindeki benzinli bir araçta bu döngü dakikada ortalama 3.000-3.500 defa tekrarlanır.

İki zamanlı motorlara göre daha verimli olan 4 zamanlı motorlar günümüzde en çok kullanılan içten yanmalı motor tipidir. Ancak imalat aşamasında iki zamanlı motor daha ucuzdur. Fakat iki zamanlı motorun avantajı sadece bu adımda vardır. Çünkü sonrasında (motor üretilip, kullanılacağı makinede kullanılmaya başlandığında), yine dört zamanlı motor avantajlıdır. Çünkü, üstte de yazdığı üzere dört zamanlı motor daha verimlidir. İki zamanlı motorlarda ayrıca:

• Yakıt karışımının bir kısmı yanmadan egzoz gazı ile atıldığı için çevre ve yakıt ekonomisi konularında başarılı değildir.
• Yakıt karışımının pistonun üst kısma ulaşması krank bölümü ile sağlandığından, krank bölümü devamlı yağlamaya maruz değildir ve yağlama yakıt karışımı içine karıştırılan yağ ile olur. Bu yağın yakılması çevre açısından zararlıdır.
• İki strokta çalıştığı için pistonun her yukarı çıkışında yanma olur ve aşırı ısınma meydana gelir.

İki zamanlı motorların avantajı ise, soğuk havalarda daha kolay marş almalarıdır. Ancak dört zamanlı motorlar için bu durumu eşitlemek kolaydır: çoğu dört zamanlı motor donduğunda, karbüratöre (motor turboşarjlıysa da intercooler üzerinden karbüratöre) eter sıkılır, kolayca marş alır. Bu sayısız dezavantaja rağmen iki zamanlı motor kullanılan birçok dizel motor vardır. Ancak, iki zamanlı motorun kullanımı için uygun olan yer, küçük benzinli motorlardır (çim biçme makinesi gibi).