Viertaktmotoren begrijpen

Viertaktmotoren zijn de meest voorkomende verbrandingsmotor die wordt gebruikt in auto's, zoals vrachtwagens, auto's en sommige moderne motorfietsen (de meeste motorfietsen werken met een tweetaktmotor). Viertaktmotoren staan ​​bekend als de verbrandingscyclus. Het treedt op tijdens het verbrandingsproces in het inwendige van een motor. Een viertaktmotor brengt de krachtslag over voor elke twee perioden van de zuiger- of vierzuigerslagen.

Vandaag maakt u kennis met de definitie, het diagram en de werking van viertaktmotoren van zowel benzine- (ottocyclus) als dieselmotoren. Je leert ook over de Otto-cyclus. Eerder heb ik enkele artikelen over de verbrandingsmotor onderzocht. Afrekenen!

De viertaktcyclus

Hieronder wordt de verbrandingscyclus van de viertaktmotor uitgelegd. Dat wil zeggen, al deze processen moeten worden voltooid voordat een voertuig kan bewegen. deze processen zijn:

1. inlaat/inlaatslag :dit is de eerste fase van de verbrandingscyclus; in dit stadium beweegt de zuiger naar beneden om de brandstof en lucht in de kamer te laten komen.
2. Compressieslag :in dit stadium is de inlaatklep gesloten, waardoor het lucht-brandstofmengsel niet kan ontsnappen. De zuiger beweegt omhoog door de kamer, waardoor de lucht en de brandstof worden gecomprimeerd. Aan het einde van de slag maakt de beschikbaarheid van een bougie de ontsteking van het lucht-brandstofmengsel mogelijk, waardoor de energie wordt geleverd die nodig is voor de verbranding.
3. Krachtslag: nadat de verbranding heeft plaatsgevonden, verhoogt de warmte die wordt verkregen uit de brandende koolwaterstof de druk, waardoor er voldoende energie is om de zuiger naar beneden te duwen en het vermogen te creëren.
4. Uitlaatslag :dit is de laatste fase van de verbrandingscyclus; het treedt op wanneer de zuiger terug naar beneden beweegt en de uitlaatklep opent. Als de klep opengaat, wordt het uitlaatgas door de zuiger naar buiten geduwd wanneer deze weer omhoog beweegt.

Bekijk de video hieronder om de werking van viertaktmotoren te leren kennen:

Het thermisch rendement van een motor is het vermogen om de brandstof (chemische energie) om te zetten in mechanische energie. Deze energie varieert afhankelijk van het ontwerp en het model van het voertuig. Doorgaans zijn benzinemotoren geschikt om 20% van de brandstof (chemische energie) om te zetten in mechanische energie. 15% ervan wordt gebruikt om de wielen te verplaatsen en 5% gaat verloren aan mechanische elementen en wrijving.

De motor kan echter worden verbeterd door middel van thermodynamische efficiëntie door een hogere compressieverhouding. De verhouding wordt bepaald tussen het maximale en minimale volume van de motorkamer. Een motor met een hogere verhouding zorgt ervoor dat het brandstof-luchtmengsel enorm is, wat een hogere druk zal produceren, de behuizing heter maakt en de thermische efficiëntie verhoogt.

Diagram van viertaktmotoren:

De Otto-cyclus 

Lees meer: Wat u moet weten over drijfstang

Nikolaus August otto ontmoette de verbrandingsmotor die in Parijs werd gebouwd door de Belgische expat Jean Joseph Etienne Lenoir. Lenoir realiseert met succes de dubbelwerkende motor die werkt met een verhelderend gas met een efficiëntie van 4% en slechts twee pk produceert. Het oplichtende gas werd gemaakt van steenkool, ontwikkeld in Parijs door Philip Lebon. De motor werd getest in 1861; otto werd zich bewust van hoe de motorcompressie werkt op de brandstoflading. Otto besloot in 1862 een motor te produceren om de slechte efficiëntie en betrouwbaarheid van de Lenoir-motor te verbeteren. Hij probeerde een motor te maken die het brandstofmengsel zou comprimeren voordat hij werd ontstoken, maar dat mislukte omdat die motor niet meer dan een paar minuten voor de ontsteking zou draaien. zijn vernietiging. Veel andere ingenieurs hebben geprobeerd het probleem op te lossen, maar dat is nooit gelukt.

Otto en Eugen Langen richtten in 1864 het eerste productiebedrijf voor verbrandingsmotoren op, NA Otto and Cie (NA Otto and Company). in datzelfde jaar slaagden Otto en Cie erin een succesvolle atmosferische motor te creëren.

De fabriek had geen ruimte meer en werd in 1869 verplaatst naar de stad Deutz, Duitsland, waar het bedrijf werd omgedoopt tot Deutz Gasmotorenfabrik AG (The Deutz Gas Engine Manufacturing Company).

Daimler, die wapensmid was, werkte aan de Lenoir-motor. In 1876 waren Otto en Langen er al in geslaagd de eerste verbrandingsmotor te maken die het brandstofmengsel voor de verbranding comprimeerde voor een veel hogere efficiëntie dan welke andere motor dan ook die tot dan toe was gemaakt.

In 1883 verlieten Daimler en Maybach hun dienst bij Otto en Cie en ontwikkelden de eerste snelle Otto-motor. Ze slaagden erin om in 1885 de eerste auto met een Otto-motor te produceren. Daimler Reitwagen gebruikte een hot-tube ontstekingssysteem en de brandstof die bekend staat als Ligroin om 's werelds eerste voertuig te worden dat wordt aangedreven door een interne verbrandingsmotor. Het gebruikte een viertaktmotor gebaseerd op het ontwerp van Otto. Karl Benz produceerde een auto met viertaktmotor die het jaar daarop als de eerste auto wordt beschouwd.

In 1884 stond het bedrijf van Otto bekend als Gasmotorenfabrik Deutz (GFD), ontwikkelde elektrische ontsteking en de carburateur. In 1890 richtten Daimler en Maybach een bedrijf op dat bekend staat als Daimler Motoren Gesellschaft, tegenwoordig bekend als Daimler-Benz.

Werkingsprincipes, voor- en nadelen van dieselmotor

Dat is alles voor dit artikel, waar de definitie, het schema, de werking van viertaktmotoren wordt besproken. Ik hoop dat je genoten hebt van het lezen, zo ja, deel het dan met andere studenten. Bedankt voor het lezen, tot de volgende!