المحرك عبارة عن آلة تقوم بتحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة ميكانيكية؛ عملية التحويل هذه هي في الأساس دورة عمل. ببساطة، يتم حرق الوقود داخل الأسطوانة لتوليد طاقة حركية، مما يدفع المكبس إلى التحرك ذهابًا وإيابًا. تعمل هذه الحركة على دفع قضيب التوصيل والكرنك المرفق للدوران حول مركز العمود المرفقي، وبالتالي إنتاج الطاقة.
يعد تشغيل محرك البنزين-رباعي الأشواط عملية معقدة تتكون من أربع أشواط: السحب، والضغط، والاحتراق/التمدد، والعادم.
السكتة الدماغية
خلال هذه الشوط، يتم دفع المكبس بواسطة العمود المرفقي للانتقال من المركز الميت العلوي (TDC) نحو المركز الميت السفلي (BDC)؛ في نفس الوقت، يفتح صمام السحب بينما يظل صمام العادم مغلقًا. عندما يتحرك المكبس إلى الأسفل، يزداد الحجم فوقه، مما يؤدي إلى انخفاض الضغط داخل الأسطوانة وإنشاء فراغ جزئي. نظرًا لأن صمام السحب مفتوح، تتصل الأسطوانة بمشعب السحب، مما يسمح بسحب خليط الوقود والهواء - إلى الأسطوانة. بحلول الوقت الذي يصل فيه المكبس إلى BDC، تمتلئ الأسطوانة بخليط من الهواء النقي-الوقود وغاز العادم المتبقي من الدورة السابقة.
السكتة الدماغية الضغط
يتحرك المكبس من BDC إلى TDC مع إغلاق صمامات السحب والعادم. مدفوعًا بالقصور الذاتي للحدافة، يدور العمود المرفقي ويدفع المكبس إلى الأعلى عبر قضيب التوصيل. يتناقص حجم الغاز داخل الأسطوانة، مما يضغط الغاز ويؤدي إلى ارتفاع ضغط ودرجة حرارة الخليط.
ضربة القوة
في هذه المرحلة، يظل كلا الصمامين مغلقين، وتقوم شمعة الإشعال بإشعال الخليط. يحترق الخليط بعنف، مما يسبب ارتفاعًا سريعًا في درجة الحرارة والضغط داخل الأسطوانة. تعمل الغازات ذات درجة الحرارة المرتفعة والضغط العالي-على دفع المكبس إلى الأسفل، مما يدفع العمود المرفقي إلى الدوران عبر قضيب التوصيل. من بين أشواط المحرك الأربع، هذه هي الوحيدة التي يتم فيها تحويل الطاقة الحرارية إلى طاقة ميكانيكية. ومن هنا تُعرف بضربة القوة.
السكتة الدماغية العادم
أثناء هذه الشوط، ينفتح صمام العادم، ويتحرك المكبس من BDC إلى TDC، ليطرد غازات العادم من الأسطوانة أثناء ارتفاعها. نظرًا للمقاومة الموجودة في نظام العادم والحجم المتأصل لغرفة الاحتراق، فمن المستحيل طرد جميع غازات العادم تمامًا بنهاية شوط العادم؛ يُعرف الغاز المتبقي في الأسطوانة بغاز العادم المتبقي. لا يعيق هذا الغاز المتبقي امتصاص شحنة جديدة فحسب، بل يؤثر أيضًا سلبًا على عملية الاحتراق.
في نهاية شوط العادم، يعود المكبس إلى المركز الميت العلوي (TDC)، مكملاً دورة تشغيل واحدة. مدفوعًا بالقصور الذاتي للحدافة، يستمر العمود المرفقي في الدوران، لبدء الدورة التالية. هذا التكرار المستمر يحافظ على تشغيل المحرك.
