Hoe compressie- en aandrijfsystemen in kleine motoren te begrijpen?
Inhoud
Hoewel motoren in de loop der jaren zijn geëvolueerd, werken alle benzinemotoren volgens dezelfde principes. De vier slagen die in een motor voorkomen, stellen hem in staat vermogen en koppel te creëren, en dat vermogen is wat uw auto aandrijft.
Als u de basisprincipes begrijpt van hoe een viertaktmotor werkt, kunt u motorproblemen diagnosticeren en wordt u ook een goed geïnformeerde koper.
Deel 1 van 5: De viertaktmotor begrijpen
Van de eerste benzinemotoren tot de moderne motoren die tegenwoordig worden gebouwd, de principes van de viertaktmotor zijn hetzelfde gebleven. Veel van de externe werking van de motor is in de loop der jaren veranderd door de toevoeging van brandstofinjectie, computerbesturing, turbochargers en superchargers. Veel van deze componenten zijn in de loop der jaren aangepast en gewijzigd om motoren efficiënter en krachtiger te maken. Dankzij deze veranderingen kunnen fabrikanten gelijke tred houden met de wensen van de consument en tegelijkertijd milieuvriendelijke resultaten behalen.
Een benzinemotor heeft vier slagen:
- Tact geeft toe
- compressieslag
- machtsbeweging
- Laat de slag los
Afhankelijk van het type motor kunnen deze stoten meerdere keren per seconde optreden terwijl de motor draait.
Deel 2 van 5: Inlaatslag
De eerste slag die in de motor plaatsvindt, wordt de inlaatslag genoemd. Dit gebeurt wanneer de zuiger in de cilinder naar beneden beweegt. Wanneer dit gebeurt, gaat de inlaatklep open, waardoor het mengsel van lucht en brandstof in de cilinder kan worden gezogen. Lucht wordt in de motor gezogen vanaf het luchtfilter, door het gasklephuis, naar beneden door het inlaatspruitstuk, totdat het de cilinder bereikt.
Afhankelijk van de motor wordt op een gegeven moment brandstof aan dit luchtmengsel toegevoegd. In een motor met carburateur wordt brandstof toegevoegd terwijl er lucht door de carburateur stroomt. Bij een motor met brandstofinjectie wordt brandstof toegevoegd op de plaats van de injector, die zich ergens tussen het gasklephuis en de cilinder kan bevinden.
Terwijl de zuiger de krukas naar beneden trekt, ontstaat er zuigkracht waardoor het mengsel van lucht en brandstof kan worden aangezogen. De hoeveelheid lucht en brandstof die in de motor wordt gezogen, is afhankelijk van het ontwerp van de motor.
- Attentie: Motoren met turbocompressor en supercharger werken op dezelfde manier, maar ze hebben de neiging om meer vermogen te produceren naarmate het mengsel van lucht en brandstof in de motor wordt geperst.
Deel 3 van 5: Compressieslag
De tweede slag van de motor is de compressieslag. Zodra het lucht/brandstofmengsel zich in de cilinder bevindt, moet het worden gecomprimeerd zodat de motor meer vermogen kan produceren.
- Attentie: Tijdens de compressieslag zijn de kleppen in de motor gesloten om te voorkomen dat het lucht/brandstofmengsel ontsnapt.
Nadat de krukas tijdens de inlaatslag de zuiger naar de bodem van de cilinder heeft laten zakken, begint deze nu weer omhoog te bewegen. De zuiger blijft naar de bovenkant van de cilinder bewegen waar hij het zogenaamde bovenste dode punt (TDC) bereikt, het hoogste punt dat hij in de motor kan bereiken. Wanneer het bovenste dode punt is bereikt, is het lucht-brandstofmengsel volledig gecomprimeerd.
Dit volledig samengeperste mengsel bevindt zich in een gebied dat bekend staat als de verbrandingskamer. Hier wordt het lucht/brandstofmengsel ontstoken om de volgende slag in de cyclus te creëren.
De compressieslag is een van de belangrijkste factoren bij het bouwen van een motor wanneer u meer vermogen en koppel probeert te genereren. Gebruik bij het berekenen van de motorcompressie het verschil tussen de hoeveelheid ruimte in de cilinder wanneer de zuiger zich onderaan bevindt en de hoeveelheid ruimte in de verbrandingskamer wanneer de zuiger het bovenste dode punt bereikt. Hoe groter de compressieverhouding van dit mengsel, hoe groter het vermogen dat door de motor wordt gegenereerd.
Deel 4 van 5: Krachtbeweging
De derde slag van de motor is de werkslag. Dit is de slag die kracht in de motor creëert.
Nadat de zuiger het bovenste dode punt op de compressieslag heeft bereikt, wordt het lucht-brandstofmengsel in de verbrandingskamer geperst. Het lucht-brandstofmengsel wordt vervolgens ontstoken door een bougie. De vonk van de bougie ontsteekt de brandstof en veroorzaakt een gewelddadige, gecontroleerde explosie in de verbrandingskamer. Wanneer deze explosie plaatsvindt, drukt de gegenereerde kracht op de zuiger en beweegt de krukas, waardoor de cilinders van de motor alle vier de slagen kunnen blijven werken.
Houd er rekening mee dat wanneer deze explosie of krachtstaking plaatsvindt, deze op een bepaald moment moet plaatsvinden. Het lucht-brandstofmengsel moet op een bepaald punt ontbranden, afhankelijk van het ontwerp van de motor. Bij sommige motoren moet het mengsel ontbranden nabij het bovenste dode punt (BDP), terwijl bij andere het mengsel een paar graden daarna moet ontbranden.
- Attentie: Als de vonk niet op het juiste moment optreedt, kan motorgeluid of ernstige schade optreden, met motorstoring tot gevolg.
Deel 5 van 5: Laat de slag los
De loslaatslag is de vierde en laatste slag. Na het einde van de werkslag wordt de cilinder gevuld met uitlaatgassen die overblijven na de ontsteking van het lucht-brandstofmengsel. Deze gassen moeten uit de motor worden verwijderd voordat de hele cyclus opnieuw wordt gestart.
Tijdens deze slag duwt de krukas de zuiger terug in de cilinder met de uitlaatklep open. Terwijl de zuiger omhoog beweegt, duwt hij de gassen naar buiten door de uitlaatklep, die naar het uitlaatsysteem leidt. Hierdoor worden de meeste uitlaatgassen uit de motor verwijderd en kan de motor opnieuw starten bij de inlaatslag.
Het is belangrijk om te begrijpen hoe elk van deze slagen werkt op een viertaktmotor. Als u deze basisstappen kent, kunt u beter begrijpen hoe een motor vermogen opwekt en hoe deze kan worden aangepast om hem krachtiger te maken.
Het is ook belangrijk om deze stappen te kennen wanneer u probeert een intern motorprobleem te identificeren. Houd er rekening mee dat elk van deze slagen een specifieke taak uitvoert die moet worden gesynchroniseerd met de motor. Als een onderdeel van de motor uitvalt, zal de motor niet correct draaien, of helemaal niet.
