Hoe een moderne motor werkt
Inhoud
Je draait de sleutel in het contact en de motor start. Je trapt het gas in en de auto rijdt vooruit. Je haalt de sleutel eruit en de motor slaat af. Zo werkt je motor toch? Het is veel gedetailleerder dan de meesten van ons beseffen, met achter de schermen die elke seconde plaatsvinden.
De innerlijke werking van uw motor
De motor van uw auto bestaat uit twee hoofdcomponenten: het cilinderblok en de cilinderkop.
De bovenkant van de motor wordt de cilinderkop genoemd. Het bevat kleppen die openen en sluiten om de stroom van lucht/brandstofmengsel en uitlaatgassen van de afzonderlijke cilinders te regelen. Er moeten ten minste twee kleppen per cilinder zijn: één voor inlaat (vrijgeven van onverbrand lucht-brandstofmengsel in de cilinder) en één voor uitlaat (vrijgeven van verbruikt lucht-brandstofmengsel uit de motor). Veel motoren gebruiken meerdere kleppen voor zowel de inlaat als de uitlaat.
De nokkenas is ofwel door het midden of bovenop de cilinderkop bevestigd om de werking van de kleppen te regelen. De nokkenas heeft uitsteeksels die lobben worden genoemd en die de kleppen dwingen nauwkeurig te openen en te sluiten.
De nokkenas en krukas zijn nauw verwant. Ze moeten op het perfecte moment draaien om de motor überhaupt te laten draaien. Ze zijn verbonden door een ketting of distributieriem om deze timing te behouden. De nokkenas moet twee volledige omwentelingen maken voor elke omwenteling van de krukas. Een volledige omwenteling van de krukas is gelijk aan twee slagen van de zuiger in zijn cilinder. De krachtcyclus - het proces dat daadwerkelijk de kracht produceert die je nodig hebt om je auto te verplaatsen - vereist vier zuigerslagen. Laten we eens nader bekijken hoe een zuiger in een motor werkt en de vier verschillende fasen:
Consumptie: Om een werkcyclus te starten, is het eerste dat een motor nodig heeft, een lucht-brandstofmengsel dat de cilinder binnenkomt. De inlaatklep opent in de cilinderkop wanneer de zuiger naar beneden begint te bewegen. Het brandstof-luchtmengsel komt de cilinder binnen in een verhouding van ongeveer 15:1. Wanneer de zuiger de bodem van zijn slag bereikt, sluit de inlaatklep en sluit de cilinder af.
compressie: De zuiger beweegt omhoog in de cilinder en comprimeert het lucht/brandstofmengsel. Zuigerveren dichten de zijkanten van de zuiger in de cilinder af, waardoor compressieverlies wordt voorkomen. Wanneer de zuiger de top van deze slag bereikt, staat de inhoud van de cilinder onder extreme druk. Normale compressie ligt tussen 8:1 en 10:1. Dit betekent dat het mengsel in de cilinder wordt gecomprimeerd tot ongeveer een tiende van het oorspronkelijke ongecomprimeerde volume.
Stroomvoorziening: Wanneer de inhoud van de cilinder wordt samengedrukt, ontsteekt de bougie het lucht-brandstofmengsel. Er is een gecontroleerde explosie die de zuiger naar beneden duwt. Het wordt krachtslag genoemd omdat het de kracht is die de krukas laat draaien.
Uitlaat: Als de zuiger op het laagste punt van zijn slag is, gaat de uitlaatklep in de cilinderkop open. Wanneer de zuiger weer omhoog gaat (onder invloed van gelijktijdig optredende vermogenscycli in andere cilinders), worden de verbrande gassen in de cilinder via de uitlaatklep omhoog en uit de motor geduwd. Wanneer de zuiger de top van deze slag bereikt, sluit de uitlaatklep en begint de cyclus opnieuw.
Overweeg het: Als uw motor stationair draait op 700 RPM of RPM, betekent dit dat de krukas 700 keer per minuut volledig ronddraait. Aangezien de duty cycle elke tweede omwenteling plaatsvindt, heeft elke cilinder 350 explosies in de cilinder per minuut bij inactiviteit.
Hoe wordt de motor gesmeerd?
Olie is een belangrijke vloeistof in de werking van de motor. Er zijn kleine doorgangen in de interne componenten van de motor, oliedoorgangen genoemd, waar olie doorheen wordt geperst. De oliepomp zuigt motorolie uit het oliecarter en dwingt deze door de motor te circuleren, waardoor een soepele werking van dicht op elkaar gepakte metalen motoronderdelen wordt gegarandeerd. Dit proces doet meer dan alleen de onderdelen smeren. Het voorkomt wrijving die overmatige hitte veroorzaakt, koelt interne motoronderdelen af en zorgt voor een goede afdichting tussen motoronderdelen, zoals tussen cilinderwanden en zuigers.
Hoe wordt het brandstof-luchtmengsel gevormd?
Door het vacuüm dat ontstaat tijdens het draaien van de motor wordt er lucht in de motor gezogen. Als er lucht in de motor komt, spuit de brandstofinjector brandstof die zich vermengt met de lucht in een verhouding van ongeveer 14.7:1. Dit mengsel wordt tijdens elke inlaatcyclus de motor in gezogen.
Dit verklaart de fundamentele interne werking van een moderne motor. Tijdens dit proces werken tientallen sensoren, modules en andere systemen en componenten, waardoor de motor kan draaien. De overgrote meerderheid van auto's op de weg heeft motoren die op dezelfde manier werken. Als je nadenkt over de precisie die nodig is om honderden motoronderdelen gedurende vele jaren soepel, efficiënt en betrouwbaar te laten werken over duizenden kilometers, begin je het werk van ingenieurs en monteurs te waarderen om je te brengen waar je moet zijn. Gaan.
