Een verbrandingsmotor is een warmtemotor die thermische energie opwekt door brandstof te verbranden. Vervolgens zet het deze energie om in mechanisch werk of een reactie-effect.

De term verbrandingsmotor wordt doorgaans opgevat als een verbrandingsmotor met zuigermotoren, maar dit is onjuist, aangezien een verbrandingsmotor niet altijd alleen maar een verbrandingsmotor met zuigermotoren hoeft te zijn.

Inhoud

• Hoe werkt een verbrandingsmotor?
• Een verbrandingsmotor kan als volgt werken
• Afdeling verbrandingsmotoren
• Een andere divisie van verbrandingsmotoren
• Voordelen van verbrandingsmotoren
• Nadelen van verbrandingsmotoren

Dit artikel zal licht werpen op de verbrandingsmotor in bredere zin, waarbij wordt gekeken naar de voordelen, nadelen, classificatie en functie ervan.

Hoe werkt een verbrandingsmotor?

Een verbrandingsmotor verbrandt brandstof, die door een chemische reactie in warmte wordt omgezet. Deze warmte verwarmt op zijn beurt het werkgas, waardoor de druk of het volume ervan toeneemt, waardoor de motor mechanisch werk of reactieacties kan uitvoeren.

Verwant bericht - 

Motorzuigers: hoe werken ze?

Het mechanische werk van de motor wordt uitgevoerd door druk uit te oefenen op het bewegende deel van de motor (bijvoorbeeld de zuigers). Bij een raket- of straalmotor wordt het mechanische werk van de machine echter niet gebruikt voor beweging. In plaats daarvan wordt gebruik gemaakt van het reactieve effect van de substantie die uit de motor komt, waardoor de beweging in de tegenovergestelde richting wordt gegarandeerd.

Een verbrandingsmotor kan als volgt werken:

• Met brandstoffen die vast, vloeibaar of gasvormig zijn
• De omgeving waarin het werkt is vaak zuurstof uit de lucht of een stof die tijdens de verbranding zuurstof vrijgeeft.
• De verbranding kan binnen (interne verbranding) of buiten de motor plaatsvinden (externe verbranding).
• Het bewegende deel van de motor, dat door het werkgas wordt ingedrukt, kan in verschillende richtingen bewegen.
• Het werkgas kan gescheiden zijn, maar kan ook uitlaatgassen bevatten.
• Het werkgas wordt continu uitgewisseld, maar kan ook permanent in de motor opgesloten zijn.

Omdat er verschillende soorten verbrandingsmotoren zijn in verschillende ontwerpen die volgens verschillende criteria werken, is het noodzakelijk om ze in verschillende onafhankelijke punten te verdelen.

Deze indeling is echter slechts kort, omdat elk type verbrandingsmotor in verdere subgroepen is onderverdeeld.

Afdeling verbrandingsmotoren

Afhankelijk van de plaats waar de verbranding plaatsvindt:

• Motoren met interne verbranding (bijvoorbeeld vonk-, diesel-, wankelmotor en verbrandingsturbine)
• Motoren met externe verbranding, waarbij echter onderscheid moet worden gemaakt of de energie de werkruimte binnenkomt via de toevoer van arbeidskrachten gassen (bijvoorbeeld een gasturbine) of door warmteoverdracht via een verwarmer van de werkstof (bijvoorbeeld Stirlingmotor)

Volgens de werkcyclus:

• Motoren met een continue cyclus (bijvoorbeeld een verbrandingsturbine)
• Motoren met een onderbroken cyclus (tweetakt- en viertaktmotoren)

Volgens het werkingsprincipe:

• Zuigermotoren, meer specifiek zuigermotoren (de meeste zuigermotoren) en zuigermotoren (Wankelmotor)
• Bladmotoren (turbines)
• Reactieve motoren (raketmotoren, of ook straalmotoren)

Volgens de methode om verbranding te veroorzaken:

• Motoren met elektrische ontsteking - een vonk van een bougie veroorzaakt verbranding
• Motoren met verbrandingsontsteking - verbranding wordt veroorzaakt door hoge temperaturen en compressie van het werkmengsel
• Gloeilampmotoren - een externe warmtebron kan deze verwarmen Motoren met gecombineerde ontsteking

Een andere divisie van verbrandingsmotoren

Afhankelijk van het type brandstof dat wordt verbrand:

• Gas (het verbranden van gasvormige brandstoffen, bijvoorbeeld CNG en dus aardgas) - vloeistof (het verbranden van benzine, diesel of andere stoffen)
• Vast (poederkool)
• Multi-fuel (kan overschakelen op het verbranden van verschillende soorten brandstof)
• Dual-fuel (ze verbranden verschillende soorten brandstof tegelijkertijd)

De meest gebruikte brandstof voor een verbrandingsmotor is:

• Benzine
• Diesel
• Gecomprimeerd aardgas (CNG)
• Vloeibaar petroleumgas (LPG)
• ALcoholen (methanol, ethanol)
• Vloeibare waterstof
• Kerosine
• en andere...

Naast brandstof is lucht voor de meeste verbrandingsmotoren een essentieel onderdeel van het mengsel, omdat het zuurstof bevat die nodig is voor de verbranding.

Afhankelijk van de plaats van bereiding van het mengsel:

• Het ontstaan ​​van het mengsel vindt plaats buiten de werkruimte (carburateur, SPI, MPI)
• Het ontstaan ​​van het mengsel vindt plaats in de werkruimte (directe brandstofinjectie, bijvoorbeeld Common-rail)

Volgens de bereidingswijze van het mengsel:

• Motoren met voorbereiding van carburateurmengsel
• Motoren met brandstofinjectie

Volgens de methode van luchtvervoer:

• Motoren met natuurlijke aanzuiging - de inlaat zorgt voor een vacuüm veroorzaakt door de beweging van de zuiger in de cilinder
• Motoren met supercharger - de cilinder wordt gevuld onder grotere druk dan de omringende atmosfeer

Elk type verbrandingsmotor heeft zijn voor- en nadelen. Laten we ze eens bekijken.

Voordelen van verbrandingsmotoren

• Zuigerverbrandingsmotoren bereiken een hoog energieomzettingsrendement (snel opstarten)
• Ze kunnen worden ontworpen om verschillende brandstoffen te verbranden, maar ook in verschillende afmetingen en voor verschillende doeleinden

Nadelen van verbrandingsmotoren

• Ongunstige gevolgen voor het milieu en de gezondheid van mensen en andere organismen
• Ze hebben voor hun start een buitenlandse energiebron nodig - behalve raketmotoren
• Zuigerverbrandingsmotoren hebben nadelige prestatiekenmerken
• Beperkte levensduur