En forbrenningsmotor er en varmemotor som genererer termisk energi ved å brenne drivstoff. Den konverterer deretter denne energien til mekanisk arbeid eller en reaksjonseffekt.

Begrepet forbrenningsmotor forstås vanligvis som en stempelforbrenningsmotor, men dette er feil, da en forbrenningsmotor ikke alltid bare trenger å være en stempelforbrenningsmotor.

Innhold

• Hvordan fungerer en forbrenningsmotor?
• En forbrenningsmotor kan fungere som følger
• Inndeling av forbrenningsmotorer
• En annen avdeling av forbrenningsmotorer
• Fordeler med forbrenningsmotorer
• Ulemper med forbrenningsmotorer

Denne artikkelen vil belyse forbrenningsmotoren i bredere forstand, og se på dens fordeler, ulemper, klassifisering og funksjon.

Hvordan fungerer en forbrenningsmotor?

En forbrenningsmotor brenner drivstoff, som omdannes til varme takket være en kjemisk reaksjon. Denne varmen varmer i sin tur opp arbeidsgassen, noe som øker trykket eller volumet, slik at motoren kan utføre mekanisk arbeid eller reaksjonshandling.

Relatert innlegg - 

Motorstempler: Hvordan fungerer de?

Det mekaniske arbeidet til motoren utføres ved å påføre trykk på den bevegelige delen av motoren (for eksempel stemplene). Men med en rakett- eller jetmotor brukes ikke maskinens mekaniske arbeid til bevegelse. I stedet brukes den reaktive effekten av stoffet som kommer ut av motoren, som sikrer dens bevegelse i motsatt retning.

En forbrenningsmotor kan fungere som følger:

• Med drivstoff som er fast, flytende eller gassformig
• Miljøet det fungerer i er ofte atmosfærisk oksygen eller et stoff som frigjør oksygen under forbrenning.
• Forbrenning kan skje inne (intern forbrenning) eller utenfor motoren (ekstern forbrenning)
• Den bevegelige delen av motoren, som presses av arbeidsgassen, kan bevege seg i forskjellige retninger.
• Arbeidsgassen kan være separat, men den kan også inneholde avgasser
• Arbeidsgassen skiftes kontinuerlig, men den kan også være permanent innelukket i motoren

Siden det finnes flere typer forbrenningsmotorer i ulike design som fungerer etter ulike kriterier, er det nødvendig å dele dem inn i flere uavhengige punkter.

Denne inndelingen er imidlertid bare kort, fordi hver type forbrenningsmotor er delt inn i ytterligere undergrupper.

Inndeling av forbrenningsmotorer

I henhold til stedet der forbrenningen finner sted:

• Motorer med intern forbrenning (for eksempel gnist, diesel, wankelmotor og forbrenningsturbin)
• Motorer med ekstern forbrenning, der det imidlertid er nødvendig å skille om energien kommer inn i arbeidsrommet gjennom tilførsel av arbeids gasser (for eksempel en gassturbin) eller ved varmeoverføring gjennom en varmeovn av arbeidsstoffet (for eksempel Stirling-motor)

I henhold til arbeidssyklusen:

• Motorer med kontinuerlig syklus (for eksempel en forbrenningsturbin)
• Motorer med avbrutt syklus (to- og firetaktsmotorer)

I henhold til arbeidsprinsippet:

• Stempelmotorer, nærmere bestemt stempelmotorer (de fleste stempelmotorer) og stempelmotorer (Wankelmotor)
• Bladmotorer (turbiner)
• Reaktive motorer (rakettmotorer, eller også jetmotorer)

I henhold til metoden for å utløse forbrenning:

• Tenningsmotorer - en gnist fra en tennplugg utløser forbrenning
• Forbrenningsmotorer - forbrenning utløses av høy temperatur og kompresjon av arbeidsblandingen
• Varmpæremotorer - en ekstern varmekilde kan varme den opp Motorer med kombinert tenning

En annen avdeling av forbrenningsmotorer

Avhengig av typen drivstoff som forbrennes:

• Gass (brenning av gassformig brensel, for eksempel CNG og derfor naturgass) - væske (brenning av bensin, diesel eller andre stoffer)
• Fast (pulverisert kull)
• Multifuel (kan bytte til forbrenning av flere typer drivstoff)
• Dual-fuel (de brenner forskjellige typer drivstoff samtidig)

Det mest brukte drivstoffet for en forbrenningsmotor er:

• Bensin
• Diesel
• Komprimert naturgass (CNG)
• Liquefied petroleum gass (LPG)
• Alkoholer (metanol, etanol)
• Flytende hydrogen
• Parafin
• og andre...

I tillegg til drivstoff er luft en viktig komponent i blandingen for de fleste forbrenningsmotorer, siden den inneholder oksygen som er nødvendig for forbrenning.

I henhold til stedet for tilberedning av blandingen:

• Opprettelsen av blandingen skjer utenfor arbeidsrommet (forgasser, SPI, MPI)
• Opprettelsen av blandingen skjer i arbeidsrommet (direkte drivstoffinnsprøytning, for eksempel Common-rail)

I henhold til metoden for fremstilling av blandingen:

• Motorer med klargjøring av forgasserblanding
• Motorer med drivstoffinnsprøytning

I henhold til metoden for lufttransport:

• Naturlig aspirerte motorer - inntak gir et vakuum forårsaket av bevegelsen av stempelet i sylinderen
• Superladede motorer - sylinderen fylles under større trykk enn atmosfæren rundt

Hver type forbrenningsmotor har sine fordeler og ulemper. La oss ta en titt på dem.

Fordeler med forbrenningsmotorer

• Stempelforbrenningsmotorer oppnår høy energikonverteringseffektivitet (rask oppstart)
• De kan konstrueres for å brenne ulike drivstoff, men også i ulike størrelser og til ulike formål

Ulemper med forbrenningsmotorer

• Ugunstig påvirkning på miljøet og helsen til mennesker og andre organismer
• De krever en fremmed energikilde for deres start - bortsett fra rakettmotorer
• Stempelforbrenningsmotorer har uheldige ytelsesegenskaper
• Begrenset levetid