En forbrændingsmotor er en varmemotor, der genererer termisk energi ved at forbrænde brændstof. Den omdanner efterfølgende denne energi til mekanisk arbejde eller en reaktionseffekt.

Begrebet forbrændingsmotor forstås normalt som en stempelforbrændingsmotor, men det er forkert, da en forbrændingsmotor ikke altid kun behøver at være en stempelforbrændingsmotor.

Denne artikel vil kaste lys over forbrændingsmotoren i bredere forstand og se på dens fordele, ulemper, klassificering og funktion.

Hvordan fungerer en forbrændingsmotor?

En forbrændingsmotor forbrænder brændstof, som omdannes til varme takket være en kemisk reaktion. Denne varme opvarmer til gengæld arbejdsgassen, hvilket øger dens tryk eller volumen, hvilket tillader motoren at udføre mekanisk arbejde eller reaktionshandling.

Relateret artikel - 

Motorstempler: Hvordan fungerer de?

Motorens mekaniske arbejde udføres ved at påføre tryk på den bevægelige del af motoren (for eksempel stemplerne). Men med en raket- eller jetmotor bruges maskinens mekaniske arbejde ikke til bevægelse. I stedet bruges den reaktive effekt af stoffet, der kommer ud af motoren, som sikrer dens bevægelse i den modsatte retning.

En forbrændingsmotor kan fungere som følger:

• Med brændstoffer, der er faste, flydende eller gasformige
• Det miljø, det fungerer i, er ofte atmosfærisk ilt eller et stof, der frigiver ilt under forbrænding.
• Forbrænding kan foregå inde i (intern forbrænding) eller uden for motoren (ekstern forbrænding)
• Den bevægelige del af motoren, som presses af arbejdsgassen, kan bevæge sig i forskellige retninger.
• Arbejdsgassen kan være adskilt, men den kan også indeholde udstødningsgasser
• Arbejdsgassen udskiftes løbende, men den kan også være permanent indesluttet i motoren

Da der er flere typer forbrændingsmotorer i forskellige designs, der fungerer efter forskellige kriterier, er det nødvendigt at opdele dem i flere uafhængige punkter.

Denne opdeling er dog kun kort, fordi hver type forbrændingsmotor er opdelt i yderligere undergrupper.

Opdeling af forbrændingsmotorer

Afhængigt af det sted, hvor forbrændingen finder sted:

• Motorer med intern forbrænding (f.eks. gnist, diesel, wankelmotor og forbrændingsturbine)
• Motorer med ekstern forbrænding, hvor det dog er nødvendigt at skelne, om energien kommer ind i arbejdsrummet gennem tilførsel af arbejdsgasser (f.eks. en gasturbine) eller ved varmeoverførsel gennem et varmelegeme af arbejdsstoffet (f.eks. Stirling-motor)

I henhold til arbejdscyklussen:

• Motorer med en kontinuerlig cyklus (f.eks. en forbrændingsturbine)
• Motorer med en afbrudt cyklus (to-takts og fire-takts motorer)

Efter arbejdsprincippet:

• Stempelmotorer, nærmere bestemt stempelmotorer (de fleste frem- og tilbagegående forbrændingsmotorer) og stempelmotorer (Wankelmotor)
• Vingemotorer (turbiner)
• Reaktive motorer (raketmotorer, eller også jetmotorer)

Ifølge metoden til at udløse forbrænding:

• Motorer med tændtænding - en gnist fra et tændrør udløser forbrænding
• Forbrændingstændingsmotorer - forbrænding udløses af høj temperatur og kompression af arbejdsblandingen
• Hot-bulb-motorer - en ekstern varmekilde kan varme den
• Motorer med kombineret tænding

En anden afdeling af forbrændingsmotorer

Afhængig af typen af ​​brændt brændstof:

• Gas (afbrænding af gasformigt brændsel, f.eks. CNG og derfor naturgas) - flydende (afbrænding af benzin, diesel eller andre stoffer)
• Fast (pulveriseret kul)
• Multibrændstof (kan skifte til afbrænding af flere typer af brændstof)
• Dual-fuel (de forbrænder forskellige slags brændstof på samme tid)

Det mest almindeligt anvendte brændstof til en forbrændingsmotor er:

• Benzin
• Diesel
• Komprimeret naturgas (CNG)
• Liquefied petroleum gas (LPG)
• Alkoholer (methanol, ethanol)
• Flydende brint
• Petroleum
• og andre...

Udover brændstof er luft en væsentlig bestanddel af blandingen for de fleste forbrændingsmotorer, da den indeholder ilt, der er nødvendigt til forbrænding.

Ifølge stedet for fremstilling af blandingen:

• Fremstillingen af ​​blandingen finder sted uden for arbejdsrummet (karburator, SPI, MPI)
• Fremstillingen af ​​blandingen finder sted i arbejdsrummet (direkte brændstofindsprøjtning, f.eks. Common-rail )

Ifølge metoden til fremstilling af blandingen:

• Motorer med karburatorblandingsforberedelse
• Motorer med brændstofindsprøjtning

Ifølge lufttransportmetoden:

• Naturligt aspirerede motorer - indsugningen giver et vakuum forårsaget af stemplets bevægelse i cylinderen
• Kompressormotorer - cylinderen fyldes under større tryk end den omgivende atmosfære

Hver type forbrændingsmotor har sine fordele og ulemper. Lad os tage et kig på dem.

Fordele ved forbrændingsmotorer

• Stempelforbrændingsmotorer opnår høj energiomdannelseseffektivitet (hurtig opstart)
• De kan designes til at forbrænde forskellige brændstoffer, men også i forskellige størrelser og til forskellige formål

Ulemper ved forbrændingsmotorer

• Ugunstig påvirkning af miljøet og menneskers og andre organismers sundhed
• De kræver en fremmed energikilde til deres start - undtagen raketmotorer
• Stempelforbrændingsmotorer har ugunstige ydeevneegenskaber
• Begrænset levetid