Wat is een verbrandingsmotor & Hoe werkt deze?

Wat is een verbrandingsmotor?

een verbrandingsmotor (ijs) is een warmtemotor waarbij de verbranding van een brandstof met een oxidatiemiddel (meestal lucht) plaatsvindt in een verbrandingskamer die een integraal onderdeel is van het stroomcircuit van de werkvloeistof.

in een verbrandingsmotor oefent de uitzetting van de gassen bij hoge temperatuur en hoge druk die door verbranding worden geproduceerd, een directe kracht uit op sommige onderdelen van de motor. De kracht wordt meestal toegepast op zuigers, turbinebladen, een rotor of een mondstuk.

deze kracht beweegt het onderdeel over een afstand, zet chemische energie om in bruikbare kinetische energie en wordt gebruikt om de motor aan te drijven, te bewegen of voort te drijven. Dit vervangt de externe verbrandingsmotor voor toepassingen waarbij het gewicht of de grootte van de motor belangrijk is.

de term interne verbrandingsmotor verwijst meestal naar een motor waarbij de verbranding intermitterend is, zoals de meer populaire viertakt-en tweetaktmotoren, samen met varianten zoals de zestakt-zuigermotor en de roterende Wankelmotor.

de tweede klasse van verbrandingsmotoren maakt gebruik van continue verbranding: gasturbines, straalmotoren en de meeste raketmotoren, die elk een verbrandingsmotor zijn volgens hetzelfde principe als eerder beschreven. Vuurwapens zijn ook een vorm van een verbrandingsmotor, hoewel ze zo gespecialiseerd zijn dat ze meestal als een aparte categorie worden behandeld.

daarentegen wordt bij externe verbrandingsmotoren, zoals stoom-of Stirlingmotoren, energie afgegeven aan een werkvloeistof die niet uit verbrandingsproducten bestaat, ermee wordt gemengd of erdoor wordt verontreinigd. Werkvloeistoffen voor externe verbrandingsmotoren omvatten lucht, warm water, water onder druk, of zelfs vloeibaar natrium dat wordt verwarmd in een ketel.

Lees verder: Wat is externe verbrandingsmotor?

ICEs worden gewoonlijk aangedreven door energiedichte brandstoffen zoals benzine of diesel, vloeistoffen gemaakt van fossiele brandstoffen. Hoewel er veel stationaire toepassingen zijn, worden de meeste ICEs gebruikt in mobiele toepassingen en zijn ze de dominante voeding voor voertuigen zoals auto ‘ s, vliegtuigen en boten.

wie heeft de verbrandingsmotor uitgevonden?In 1823 patenteerde Samuel Brown de eerste verbrandingsmotor die industrieel in de VS werd toegepast; een van zijn motoren pompte water op het Croydon Canal van 1830 tot 1836.De eerste commercieel succesvolle verbrandingsmotor werd rond 1860 door Étienne Lenoir gemaakt en de eerste moderne verbrandingsmotor werd in 1876 door Nicolaus Otto gemaakt. In 1872 vond de Amerikaan George Brayton de eerste commerciële verbrandingsmotor met vloeibare brandstof uit.Étienne Lenoir werd geboren in Mussy-la-Ville in 1822, toen in Luxemburg, maar nu deel van België. In de vroege jaren 1850 emigreerde hij naar Parijs, Frankrijk, waar hij werkte als ingenieur en experimenteerde met elektriciteit.In 1860 patenteerde hij een gasgestookte eencilinder verbrandingsmotor, die hij op een driewielige wagen monteerde. Hoewel het redelijk goed werkte, was het niet zuinig, maakte veel lawaai en vaak oververhit. De motor zou volledig worden uitgeschakeld als er geen water werd geleverd om het af te koelen, en er was een tank nodig om de gasvormige brandstof vast te houden.In 1863 bouwde hij een driewielige koets die op benzine Reed. Tijdens een demonstratie in Parijs legde de auto een afstand van 11 km af in ongeveer 3 uur, wat overeenkomt met een gemiddelde snelheid van 3 km / u.

helemaal niet te snel! Wat was er zo indrukwekkend aan een koets dan zo langzaam bewegen? Het feit dat het werd aangedreven door een motor, in plaats van een paard of ezel, maakte het een echte innovatie. Zijn motoren waren relatief succesvol met een totaal van ongeveer 500 motoren gebouwd, maar lieten ruimte voor veel verbetering.Lenoir werd in 1870 Frans staatsburger omdat hij de Fransen hielp tijdens de Frans-Pruisische Oorlog. In 1881 ontving hij de Légion d ‘ honneur, een prijs voor uitmuntendheid, voor zijn vooruitgang in de telegrafie. Hoewel Lenoir de auto praktisch uitvond, was Lenoir in zijn latere jaren berooid. Hij stierf in Frankrijk in 1900.

Hoe werkt een verbrandingsmotor?

in een verbrandingsmotor (ijs) komen de ontsteking en verbranding van de brandstof voor in de motor zelf. Verbranding, ook bekend als verbranding, is het fundamentele chemische proces voor het vrijgeven van energie uit een brandstof-lucht mengsel. De motor zet dan een deel van de energie van de verbranding om in werk.

de motor bestaat uit een vaste cilinder en een bewegende zuiger. De uitdijende verbrandingsgassen duwen de zuiger, die op zijn beurt de krukas draait. Nadat de zuiger het brandstof-luchtmengsel comprimeert, ontsteekt de vonk het, waardoor verbranding ontstaat. De expansie van de verbrandingsgassen duwt de zuiger tijdens de krachtslag.

uiteindelijk drijft deze beweging via een systeem van versnellingen in de aandrijflijn de wielen van het voertuig aan.

twee typen verbrandingsmotoren zijn momenteel in productie: de benzinemotor met vonkontsteking en de dieselmotor met compressieontsteking. De meeste zijn viertakt, wat betekent dat er vier zuigerslagen nodig zijn om een cyclus te voltooien. De cyclus bestaat uit vier verschillende processen: inlaat, compressie, verbranding en krachtslag, en uitlaat.

dieselmotoren met vonkontsteking en dieselmotoren met compressieontsteking verschillen in de wijze waarop zij brandstof leveren en ontsteken. In een vonkontstekingsmotor wordt de brandstof gemengd met lucht en vervolgens tijdens het inlaatproces in de cilinder gezogen. Nadat de zuiger het brandstof-luchtmengsel comprimeert, ontsteekt de vonk het en veroorzaakt verbranding.

de expansie van de verbrandingsgassen duwt de zuiger tijdens de krachtslag. In een dieselmotor wordt de lucht gewoon in de motor getrokken en vervolgens gecomprimeerd. Dieselmotoren spuiten vervolgens de brandstof in een geschikte, gemeten hoeveelheid in de hete perslucht, die het ontbrandt.

toepassingen van verbrandingsmotoren

verbrandingsmotoren zijn de meest gebruikte en meest gebruikte elektriciteitsproductie-installaties die momenteel bestaan. Voorbeelden hiervan zijn benzinemotoren, dieselmotoren, gasturbinemotoren en raketvoortstuwingssystemen.

IC motor heeft vele toepassingen zoals,

• Benzine Motoren: Automotive, Marine, Vliegtuigen
• gasmotoren: Industriële Macht
• Diesel Motoren: Automotive, Spoorwegen, de Macht, de Marine
• Gasturbines: Macht, Vliegtuigen, Industrie, Mariene

Classificatie van verbrandingsmotoren

Er zijn twee soorten motoren met inwendige verbranding momenteel in productie: de spark ontsteking benzine motor en de compressieontsteking (dieselmotor. De meeste van deze zijn viertakt cyclus motoren, wat betekent dat vier zuiger slagen nodig zijn om een cyclus te voltooien.

IC-motoren kunnen worden ingedeeld op basis van de gebruikte brandstof, de thermodynamische cyclus, het type ontsteking, het type koelsysteem, de opstelling van de cilinders, de wijze van opladen, enz. Nu bestuderen we het in detail.

1) volgens bedrijfscyclus:

we weten dat IC-motoren chemische energie omzetten in mechanische energie in cyclisch bedrijf. Er zijn vele thermodynamische cycli zoals Carnot cyclus, Otto cyclus, Diesel cyclus, Rankine cyclus, enz. IC motoren werken op drie cycli Otto cyclus en Diesel cyclus en de dubbele cyclus. Dus volgens het, de IC motoren kunnen worden ingedeeld in de volgende types.

1. Otto-cyclus Motor:

het is ook bekend als een vonkontstekingsmotor of constant volume warmte-toevoeging Motor, benzinemotor, enz. In deze cyclus vindt warmte-toevoeging (verbranding van brandstof) en afstoting (uitlaat) plaats bij constant volume en expansie en compressie vinden plaats bij isentropic. Deze motoren geven een laag vermogen bij hoge snelheid.

2. Dieselmotor

dit is bekend als compressieontstekingsmotor, dieselmotor, constant pressure motor, enz. In deze cyclus vindt warmte-toevoeging (brandstofverbranding) plaats bij constante druk en warmte-afstoting vindt plaats bij constant volume. Deze motor geeft een hoog vermogen bij een laag toerental.

3. Duel-cyclus Motor:

de dual-cyclus is een combinatie van de Otto-cyclus en de dieselcyclus. In deze motor, warmte-toevoeging vindt plaats zowel bij constant volume en constante druk in een bepaalde verhouding.

sommige motoren werken op de Stirling-en Ericsson-cyclus, maar deze worden niet commercieel gebruikt.

2) afhankelijk van de gebruikte brandstof:

de meesten van ons kennen deze motoren. Dit zijn benzinemotoren en dieselmotoren. Tegenwoordig gasvormige brandstof zoals LPG, CNG, waterstof, enz. wordt ook gebruikt in IC motoren. Deze motoren worden niet-traditionele motoren genoemd.

3) volgens de oplaadmethode:

het laden betekent hoe het mengsel brandstof / lucht wordt toegevoerd. Dit kan worden geclassificeerd als volgt.

1. motor met natuurlijke aanzuiging:

bij deze motor wordt het lucht-brandstofmengsel (SI-motor) of de lucht alleen (CI-Motor) toegevoerd als gevolg van het drukverschil in de cilinder en de atmosferische druk.

2. Motoren met drukvulling:

bij deze motor wordt een afzonderlijke compressor gebruikt voor het laden in de cilinder. Deze compressor draait op motorvermogen (verbonden met de krukas met riemaandrijving).

3. Turbomotor:

deze motor maakt gebruik van een turbomotor die lucht in de cilinder zuigt en werkt met behulp van uitlaatgas. Het is ook als supercharge, maar de compressor wordt aangedreven door een turbine die wordt gedraaid door uitlaatgassen.

4) volgens ontsteking:

bij IC-motor kan de ontsteking van de lading op twee manieren plaatsvinden. In de eerste, een aparte bougie of een ander apparaat wordt gebruikt om de brandstof te ontsteken (Vonkontstekingsmotor) en de andere is brandstof ontsteken als gevolg van warmte gegenereerd tijdens compressie of brandstof (Compressieontstekingsmotor).

dus volgens deze methoden zijn er twee motoren beschikbaar met vonkontsteking of SI-Motor (benzinemotor) en compressieontstekingsmotor of CI-motor (dieselmotor).

5) volgens een type Ontstekingssysteem:

bij benzinemotoren gebruikten we een bougie om de brandstof te ontsteken. Deze vonk op de bougie, produceren door een ontstekingssysteem. Volgens het ontstekingssysteem zijn er twee soorten motoren. De eerste is de batterij-ontstekingsmotor (gebruik een batterij om vonk te genereren) en een andere is een magneto-ontstekingsmotor (gebruik een kleine generator om vonk te genereren).

6) afhankelijk van het ontwerp van de motor:

1. zuigermotor:

In dit type motor wordt een zuiger gebruikt die beweegt in heen en weer bewegende beweging door gebruik te maken van drukkracht gegenereerd door het verbranden van brandstof. De krukas zet deze heen en weer bewegende beweging om in roterende beweging. De meeste van de auto-motoren zijn wederkerend type.

Lees verder: Wat is zuigermotor?

2. Roterende motor:

In een roterende motor wordt een rotor gebruikt. De door het verbranden van brandstof gegenereerde drukkracht wordt uitgeoefend op deze rotor, die het wiel verder roteert. De Wankel motor is een type roterende motor. Deze motoren worden momenteel niet gebruikt in automotoren.

7) volgens koeling:

twee soorten koeling worden gebruikt in IC-motoren, luchtkoeling en waterkoeling. Dus de motoren zijn luchtgekoelde motoren of watergekoelde motoren. Beide koelsystemen hebben hun eigen voordelen, die we later zullen bespreken. Motorolie dient ook als koelmiddel.

8) volgens slag van de motor:

we weten dat de slag de maximale afstand is die een zuiger kan afleggen in een cilinder of tussen TDC en BDC. Als een motor van TDC naar BDC gaat, wordt het één slag genoemd. Als het terugkeert naar BDC wordt het twee slagen genoemd. Een krukas maakt één rotatie in twee slagen. Volgens het, drie soorten motoren zijn uitgevonden.

1. Tweetaktmotor:

bij deze motor maakt de krukas één omwenteling in één krachtslag. Deze motor geeft meer vermogen in vergelijking met anderen. Het wordt gebruikt in shooters, schepen, generatoren, enz.

Lees verder: Wat is tweetaktmotor? en Wat is een viertaktmotor?

2. Viertaktmotoren:

deze motor geeft twee omwentelingen van de krukas in één krachtslag. Ze geven een laag vermogen, maar een hoog rendement. Het wordt gebruikt in auto ‘ s, vrachtwagens, fietsen, enz.

3. Zestaktmotoren:

deze motoren zijn in ontwikkeling. Zoals de naam al aangeeft, geeft het drie krukassen rotatie in één krachtslag.

9) volgens een opstelling van de motor:

deze motoren kunnen beter worden begrepen door diagrammen in vergelijking met woorden.

FAQs.