Motor s unutarnjim izgaranjem (ICE)

Motor s unutarnjim izgaranjem proizvodi mehaničku snagu izgaranjem goriva unutar vlastitih radnih komora, cilindara, a ne u zasebnom ložištu. Naziv ga razlikuje od strojeva s vanjskim izgaranjem poput parnog stroja, kod kojeg gorivo izgara izvan cilindra kako bi zagrijalo radni medij. Paljenjem smjese zraka i goriva izravno unutar zabrtvljenog cilindra motor iskorištava naglo širenje nastalih vrućih plinova da odmah obavi rad, i to u kompaktnim razmjerima, zbog čega je ta izvedba više od stoljeća dominirala cestovnim prometom.

Temeljni mehanizam pretvara tlak plinova u izgaranju u rotacijsko gibanje. Unutar svakog cilindra klip klizi gore i dolje, zabrtvljen klipnim prstenovima. Kada se smjesa goriva i zraka zapali, nagli porast tlaka tjera klip niz cilindar, a klipnjača prenosi taj pravocrtni potisak na koljenastu osovinu, čija koljena gibanje klipova gore-dolje pretvaraju u glatku rotaciju. Ta rotacija, nakon prolaska kroz zamašnjak, spojku i mjenjač, naposljetku pokreće kotače. Ventili u glavi motora, koje bregasta osovina pravodobno otvara i zatvara, propuštaju svježe punjenje i izbacuju potrošene ispušne plinove u zadanom trenutku.

Većina cestovnih motora radi po četverotaktnom ciklusu, u kojem svaki cilindar obavi četiri hoda klipa za svaki radni takt: usisni takt koji uvlači punjenje, takt kompresije koji ga stišće, radni takt u kojem izgara i tjera klip prema dolje te ispušni takt koji uklanja izgorjeli plin. Budući da samo jedan od četiri takta proizvodi snagu, više cilindara raspoređeno je tako da se njihovo paljenje preklapa, čime se dobiva ujednačen tok okretnog momenta i karakteristična glatkoća višecilindarskog motora.

Dva prevladavajuća goriva dijele motore u dvije obitelji koje se ponajprije razlikuju po načinu paljenja. Benzinski motor miješa gorivo i zrak te pali komprimiranu smjesu svjećicom u točno određenom trenutku. Dizelski motor stišće sam zrak do mnogo višeg omjera, zagrijavajući ga dovoljno da se ubrizgano gorivo spontano zapali, zbog čega dizelima nije potrebna svjećica te obično daju veći okretni moment i učinkovitost. Osim po gorivu, motori se opisuju radnim obujmom — ukupnim obujmom koji opisuju klipovi — i kompresijskim omjerom, a oba snažno oblikuju snagu i potrošnju, te mogu disati slobodno ili biti prednabijani turbopunjačem ili kompresorom.

Kroz veći dio povijesti automobilizma kratica ICE rijetko je bila potrebna, jer ga je imao gotovo svaki automobil. Pojam je dobio na važnosti tek kako su se proširili akumulatorsko-električni i hibridni pogoni, stvarajući potrebu da se pogon na izgaranje goriva razlikuje od električnog. U tom kontekstu ICE danas stoji kao kratica za ustaljenu tehnologiju, cijenjenu zbog velikog dometa i brzog dopunjavanja goriva, ali se sve više vaga naspram elektromotora po pitanju učinkovitosti, lokalnih emisija i mehaničke jednostavnosti.