Benzinemotor: werkingsprincipe, apparaat en foto

2024 Auteur: Erin Ralphs | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-02-19 18:14

Benzinemotoren zijn een van de meest voorkomende van alle andere die in auto's worden geïnstalleerd. Ondanks het feit dat een moderne krachtbron uit veel onderdelen bestaat, is het werkingsprincipe van een benzinemotor heel eenvoudig. Als onderdeel van het artikel zullen we kennis maken met het apparaat en het werkingsprincipe van de verbrandingsmotor.

Apparaat

Benzinemotoren worden geclassificeerd als verbrandingsmotoren. In de verbrandingskamers wordt het voorgecomprimeerde brandstof-luchtmengsel ontstoken door middel van een vonk. De gashendel wordt gebruikt om het vermogen van de motor te regelen. Hiermee kunt u de hoeveelheid lucht die de verbrandingskamer binnenkomt aanpassen.

Laten we de structuur van alle hoofdcomponenten van een verbrandingsmotor eens nader bekijken. Elke aandrijfeenheid bestaat uit een cilinderblok, een krukmechanisme, delen van een cilinder-zuigergroep, een gasdistributiemechanisme, een smeer- en koelsysteem en een aandrijfsysteem. Ook zal de motor niet kunnen werken zonder elektrische apparatuur. Al deze systemen en componenten werken met elkaar samen tijdens de werking van de motor.

Motorcilinderblok

Het cilinderblok is het belangrijkste onderdeel van elke motor. Het is een gietijzeren of aluminium gegoten stuk. Het blok heeft cilinders en een massa van verschillende schroefdraadgaten voor het monteren van hulpstukken en andere apparatuur. Het element heeft bewerkte vlakken voor het monteren van de cilinderkop en andere onderdelen.

Het ontwerp van het blok is sterk afhankelijk van het aantal cilinders, de locatie van de verbrandingskamers en de koelmethode. In één blok kunnen van 1 tot 16 cilinders worden gecombineerd. Tegelijkertijd komen blokken met een oneven aantal cilinders minder vaak voor. Van de modellen die nu geproduceerd worden, vind je 3 cilinder verbrandingsmotoren. De meeste blokken hebben 2, 4, 8, 12 en soms zelfs 16 cilinders.

Motoren met een aantal cilinders van 1 tot 4 verschillen in de opstelling van verbrandingskamers op een rij. Ze worden lijnmotoren genoemd. Als er meer cilinders zijn, bevinden deze zich in twee rijen onder een bepaalde hoek in het blok. Dit maakte het mogelijk om de totale afmetingen te verkleinen, maar de technologie voor het vervaardigen van dergelijke blokken is ingewikkelder.

Er kan nog een type blokken worden onderscheiden. Daarin bevinden de verbrandingskamers zich in twee rijen onder een hoek van 180 graden. Dit zijn de zogenaamde boxermotoren. Het werkingsprincipe van een benzinemotor van dit type verschilt niet van traditionele verbrandingsmotoren. Ze zijn vaker te vinden op motorfietsen, maar er zijn ook auto's die ermee zijn uitgerust.

Wat betreft koeling, dat kanonderscheiden twee soorten systemen. Dit is vloeistof- en luchtkoeling. De ontwerpkenmerken van het cilinderblok zijn afhankelijk van het gekozen koelsysteem. Een luchtgekoelde unit is veel eenvoudiger dan een watergekoelde unit. De verbrandingskamers horen in dit geval niet bij het blok.

Een vloeistofgekoelde unit is veel ingewikkelder. Het ontwerp omvat al verbrandingskamers. Een koelmantel wordt over het metalen cilinderblok gelegd, waarbinnen koelvloeistof wordt gedwongen te circuleren, die dient om warmte van onderdelen af te voeren. Het blok en de koelmantel in de verbrandingsmotor zijn één.

De bovenkant van het cilinderblok is bedekt met een kop. Het vormt een gesloten ruimte waar het proces van brandstofverbranding plaatsvindt. De cilinderkop kan een eenvoudig ontwerp hebben of een complexer ontwerp.

Crankmechanisme

Dit geheel, dat ook een integraal onderdeel van de motor is, is nodig om de heen en weer gaande bewegingen van de zuigers om te zetten in roterende bewegingen van de krukas. Het belangrijkste onderdeel hier is de krukas. Het is beweegbaar verbonden met het motorblok. Door deze mobiliteit kan de as om zijn as draaien.

Aan het ene uiteinde van de krukas is een vliegwiel bevestigd. Het is nodig om het koppel van de krukas naar de transmissie over te brengen. Het werkingsprincipe van een viertakt benzinemotor zorgt voor twee omwentelingen van de krukas voor een halve omwenteling met nuttigewerk. De resterende cycli vereisen omgekeerde actie - dit is wat het vliegwiel biedt. Omdat het een vrij groot gewicht heeft, draait het, wanneer het wordt geroteerd vanwege kinetische energie, de krukas tijdens de fasen van voorbereidende cycli.

Er zit een speciaal tandwiel rond de omtrek van het vliegwiel. Met behulp van dit knooppunt kunt u de motor starten met een starter. Aan de andere kant van de krukas bevindt zich een oliepomptandwiel en een distributietandwiel. Ook aan de achterkant is er een flens waarop de poelie is bevestigd.

De montage omvat ook drijfstangen. Hiermee kunt u kracht overbrengen van de zuigers naar de krukas en vice versa. De drijfstangen zijn ook beweegbaar bevestigd aan de krukas. Er is geen direct contact tussen de oppervlakken van het cilinderblok, de krukas en de drijfstangen - deze onderdelen werken door middel van glijlagers.

Cilinder-zuiger onderdeel

Dit onderdeel is cilinders of voeringen, zuigers, zuigerveren en pennen. Op deze details is het werkingsprincipe van een benzinemotor gebaseerd. Hier wordt al het werk gedaan. In de cilinders wordt brandstof verbrand en de vrijgekomen energie wordt omgezet in rotatie van de krukas. Verbranding vindt plaats in de cilinders, die enerzijds worden gesloten door de cilinderkop en anderzijds door zuigers. De zuiger beweegt vrij in de cilinder.

Het werkingsprincipe van een benzinemotor is niet alleen gebaseerd op de verbranding van brandstof, maar ook op de compressie van het lucht-brandstofmengsel. Om dit te garanderen, is dichtheid nodig. Het wordt geleverd door zuigerveren. Deze laatste voorkomen dat het brandstofmengsel en de verbrandingsproducten tussen de zuiger encilinder.

GRM (gasdistributiemechanisme)

De belangrijkste functie van dit mechanisme is de tijdige toevoer van het brandstofmengsel of brandstof naar de cilinders. Timing is ook nodig om uitlaatgassen te verwijderen.

Tweetakt distributieriem

Als we kijken naar het werkingsprincipe van een tweetakt benzinemotor, dan zit er als zodanig geen timingmechanisme in. Hier worden de injectie van het brandstofmengsel en het vrijkomen van uitlaatgassen uitgevoerd door technologische vensters in de cilinder. Er zijn drie vensters - inlaat, uitlaat, bypass.

Als de piston beweegt, opent of sluit hij daardoor dit of dat venster. De cilinder is gevuld met brandstof, ook gassen worden afgevoerd. Bij een dergelijk gasverdeelmechanisme zijn geen extra onderdelen nodig. Daarom is de cilinderkop in tweetaktmotoren eenvoudig. Zijn functies zijn alleen om maximale dichtheid te garanderen.

4-takt distributieriem

4-taktmotor is uitgerust met een compleet timingmechanisme. Brandstof wordt in dit geval geïnjecteerd door de gaten in de cilinderkop die bij de kleppen horen. Wanneer het nodig is om uitlaatgassen toe te voeren of af te voeren, gaan de bijbehorende kleppen open en dicht. Deze laatste kan door middel van een nokkenas worden geopend en gesloten. Het heeft speciale camera's.

Voedingssysteem

De belangrijkste taak van dit systeem is om het brandstofmengsel voor te bereiden en te zorgen voor de verdere toevoer naar de verbrandingskamers. Het ontwerp is erg afhankelijk van het werkingsprincipe van de benzinemotor van de auto.

Benzinemotoren kunnen twee soorten brandstofsystemen hebben: carburateur en injector. In het eerste geval wordt een carburateur gebruikt om het mengsel te bereiden. Het mengt, doseert en levert een mengsel van brandstof en lucht aan de verbrandingskamers. De injector injecteert brandstof onder druk in de brandstofrail, van waaruit benzine de cilinders binnenkomt via de sproeiers.

In auto's met injectie is het werkingsprincipe van het aandrijfsysteem van de benzinemotor anders, waardoor de dosering nauwkeuriger is. Daarnaast wordt de lucht in de injector gemengd met benzine in het inlaatspruitstuk. De verstuiver spuit, in tegenstelling tot de carburateur, de brandstof beter.

Het brandstofsysteem van dieselmotoren is anders. Hier wordt de injectie voor elke cilinder afzonderlijk uitgevoerd. De distributieriem voert alleen lucht naar de verbrandingskamers. Het systeem omvat een tank, filters, brandstofpompen, leidingen.

Smeersysteem

Het werkingsprincipe van een verbrandingsmotor op benzine houdt de wrijving van onderdelen in. Dankzij het smeersysteem worden doorns tussen wrijfvlakken verminderd. Op de onderdelen ontstaat een oliefilm die de oppervlakken tegen direct contact beschermt. Het systeem bestaat uit een pomp, een carter voor het opslaan van olie, een filter en smeerkanalen in het motorblok.

Turbolader

Moderne auto's zijn uitgerust met kleine motoren met een laag volume, maar veel daarvan hebben voldoende vermogen. Het wordt verkregen door het gebruik van turbines. Het werkingsprincipe van de turbine op een benzinemotor is gebaseerd op het gebruik van uitlaatgassen. De gassen roterenturbinewaaier, die lucht onder druk in de verbrandingskamers brengt. Hoe meer lucht, hoe meer brandstof er wordt toegevoerd, vandaar het vermogen.

Koelsysteem

Tijdens de werking van de motor warmt deze aanzienlijk op. In cilinders kan de temperatuur 800 graden bereiken. Een koelsysteem is vereist om een optimale bedrijfstemperatuur te behouden. De belangrijkste taak is om overtollige warmte van cilinders, zuigers en andere onderdelen te verwijderen.

Het luchtsysteem bestaat uit speciale oppervlakken op het blok, die worden gekoeld door er lucht over te blazen. Het vloeistofsysteem zorgt voor een koelmantel waarin antivries circuleert. Het staat in direct contact met het buitenoppervlak van de cilinders. Het systeem bestaat uit een pomp, een thermostaat, leidingen voor aansluitleidingen, een expansievat en een thermostaat.

Elektrische apparatuur

Door deze apparatuur wordt elektriciteit geleverd aan het boordnet van het voertuig. Elektriciteit is nodig voor de werking van het ontstekingssysteem, starter en andere apparaten. Elektrische apparatuur is een batterij, generator, starter, sensoren. Hoewel de werkingsprincipes van een benzine- en dieselmotor verschillen, is er ook elektrische uitrusting beschikbaar op een dieselmotor.

Ontstekingssysteem

Dit systeem is alleen beschikbaar op benzinemotoren. Bij een dieselmotor wordt het brandstofmengsel door compressie ontstoken. In een benzinemotor worden brandstof en lucht ontstokeneen vonk die op het juiste moment tussen de elektroden van de kaars springt. Het systeem omvat de bobine, verdeler, hoogspanningsdraden, bougies, elektronische apparaten.

Conclusie

Dat gaat allemaal over het apparaat en het werkingsprincipe van een benzinemotor. Zoals je kunt zien, is alles heel eenvoudig, je hoeft alleen de wetten van de natuurkunde een beetje te begrijpen.