Miután a korábbiakban áttekintettünk a tüzelőanyagra vonatkozó fontosabb pontokat, nézzük, hogyan is keletkezik az az energia, amitől a motorkerékpárunkkal neki tudunk vágni az utazásnak. Először tisztázzunk néhány alapfogalmat. A „robbanómotorban” valójában nem robbanás zajlik le, hanem egy nagy sebességű égési folyamat megy végbe az égéstérben, amikor a benzin-levegő keveréket meggyújtjuk. A fenti elnevezés tehát nem is helyes, inkább a hétköznapi életben terjedt el. A gépezetünk neve belsőégésű motor, amely valójában egy hőerőgép, mivel a benzinben rejlő kémiai energiát alakítja át, annak elégetése során. Az égés és a robbanás között az ún. égési sebesség a legfőbb különbség, utóbbinál a folyamat az előbbihez képest sokkal gyorsabban, így kevésbé kontrollálható módon megy végbe.

Tehát a belsőégésű motorunkban elégetjük a benzin-levegő keveréket. Azonban nem mindegy, hogy a keverékben milyen arányban van jelen a két összetevő. Miért? Ennek megértéséhez vegyük a két véghelyzetet alapul. A „tömény” benzin esetén, azaz ha teletöltetnénk az égésteret folyékony tüzelőanyaggal, nem tudnánk azt meggyújtani, mivel az égéshez szükség lenne némi oxigénre is. Ha meg csak tisztán a beszívott levegő oxigénjét meg tudnánk gyújtani és azzal motort hajtani, akkor már meg is oldottuk volna az emberiség egyik nagy problémáját. Ahogy lenni szokott, a két szélsőség között van az igazság valahol, de ezúttal nem középen.

A benzin-levegő keverék esetében szűkíteni kell azt a tartományt, amelyben még elégethető keverékről beszélhetünk. Kb. 1/19 értéknél, azaz 1 kg benzin és 19 kg levegő összemixelése esetén érjük el azt a keveréket, amely már a gyújtógyertya szikrájával nem gyújtható meg, ez a gyulladóképesség alsó határa. 1/8-1/9 értékig „dúsítva” a keverékünket (1 kg benzin és 8-9 kg levegő), az már nem képes meggyulladni, tehát az 1/19 és 1/8 közötti tartományon belül kell megtalálnunk a számunkra legmegfelelőbb értéket.

Az okos mérnökök/kémikusok/fizikusok/motorfejlesztők meghatározták az ún. sztöchiometrikus arányt (brrrrr…..). Ez az az összetétel, amely esetén elméletben(!) a tökéletes égés végbemegy. Ez az érték valahol 1/14,5 környékén tanyázik, ettől szegényebb irányban minimálisan eltérve javul a fajlagos fogyasztás, a dúsabb irányban finomítva a teljesítmény növekszik, de mindenképp e körül kell maradnunk a megfelelő működéshez.

Hogyan lehet biztosítani ezt az értéket? A benzinüzemű belsőégésű motorok tekintetében a keverékképzésért korábban a karburátor volt a felelős, amelynek szerepét egyre inkább a befecskendező-rendszerek veszik át. A működésükben fennálló különbségek ellenére fő feladata mindkettőnek az, hogy a fenti keverési arányú benzin-levegő elegyet szolgáltassák a motor számára, a beszívott levegőhöz olyan mennyiségű benzint keverjenek/adagoljanak, hogy a kívánt arányú elegy jöjjön létre. A két különböző rendszer bemutatásával részletesebben később foglalkozunk.

Ha már az arányt sikerült belőni, azért maradt még egy kulcskérdés. Az égéstérbe jutó keveréknek lehetőleg teljes térfogatában egyenletesen kell teljesítenie az előírt keverési arányra vonatkozó kitételt, egyneműnek, azaz homogénnek kell lennie. Ez azért szükséges, hogy a gyújtógyertya szikrájával meggyújtott keverék-mennyiség szép egyenletesen égjen végig, lehetőleg a tökéletes égést minél jobban megközelítve.

Megvan tehát a megfelelő keverési arányú, homogén eloszlású benzin-levegő keverékünk, égessük hát el! Az égéshez 3 alapvető összetevő szükséges: éghető anyag, oxigén és valamilyen gyújtóforrás. Az első kettőt a keverékünkkel ki is pipáltuk, a harmadikban a gyújtógyertya szikrája segít nekünk. A szikra hatására a gyújtógyertya elektródái körül kóválygó benzinrészecskék meggyulladnak, majd az elégésükkor keletkező hő hatására a szomszédos részecskék is meggyulladnak, és így elindul az égési folyamat. Ez a láncreakció addig folytatódik, amíg az égéstérben található teljes keverékmennyiség elég. Az égés zárt térben zajlik le, és a hőmérséklet és a nyomás jelentős növekedésével jár. A keletkező gáznyomás a zárt tér falait igyekszik szétfeszíteni, amelyek közül az egyiknél sikerrel is jár, ez a „falrész” a dugattyú. A dugattyú tetejére ható nyomás azt lefelé passzírozza, amely mozgást a dugattyú a hajtókaron keresztül a forgattyústengelynek továbbítja, ebből lesz majd „egyszer” a számunkra legfontosabb vonóerő.

Az égéssel kapcsolatban még egy kis kémia: a szénhidrogének motorban történő elégetésekor elméletben szén-dioxid, nitrogén és vízgőz keletkezik. Sajnos valójában nem ilyen idilli a kép. A szén-dioxid mellett a szén-monoxid mennyisége sem elhanyagolható, a nitrogén inkább nitrogén-oxidok képében szeret eltávozni a kipufogóból, az égés zord valósága miatt pedig elégetlen szén-hidrogének is keletkeznek. E káros anyagok mennyiségének kordában tartása miatt vezették be a különböző környezetvédelmi- és keverék-szabályozási rendszereket, amelyeket szintén bemutatunk a későbbiek során.

Az égéssel foglalkozva már felvetődött rengeteg további terület, amellyel mind igyekszünk majd leegyszerűsítve, érthető formában foglalkozni további cikkeinkben.