Reziprocéierend Verbrennungsmotor: Wat sinn hir Aarte?

Engine cross-section
Verëffentlecht am
Vun Original iwwersat (quell: autoride.co)

E Widderhuelungsverbrennungsmotor ass eng Zort Verbrennungsmotor mat engem Kolben ausgestatt, deem seng Aufgab ass d'Konversioun vun der thermescher Energie, déi duerch eng chemesch Reaktioun generéiert gëtt, an d'mechanesch Aarbecht vum Motor ze vermëttelen.

Ënnert dem Begrëff Kolbenverbrennungsmotor kënne mir e klassesche Motor mat Réckbewegung vum Kolben virstellen oder e manner gebrauchte Motor mat engem Rotatiounskolben an domat de Wankelmotor.

Inhalt

Piston Verbrennungsmotor

1. No der Plaz wou d'Verbrennung stattfënnt:

  • Eng Verbrennungsmotor (zum Beispill e Bensin- oder Dieselmotor)
  • En externe Verbrennungsmotor (zum Beispill e Stirlingmotor)

2. E Motor mat engem intermittierenden Duty Cycle, entweder:

  • Zweetaktmotor
  • Véiertaktmotor

3. No der Bewegung vum Piston:

  • Motor mat réckgängeg Kolbenbewegung
  • Motor mat Rotatiounskolbenbewegung (Wankelmotor)

Wéi och ëmmer, fir e Motor als géigesäitege Verbrennungsmotor ze qualifizéieren, muss en op d'mannst eng Bedingung aus all eenzel vun dësen dräi Punkten erfëllen. De Moment ass déi meescht verbreet Aart vu Kolbenverbrennungsmotor de Véier-Schlag- an Zwee-Schlag-Moteur mat Verbrennungsverbrennung a riichtlinne Réckbewegung.

Aner Aarte vu Piston Verbrennungsmotore ginn net méi benotzt oder ginn nëmme minimal benotzt.

Motore mat externer Verbrennung a riichter Kolbenbewegung

Stirling engine

Dës Zort Motor ass am mannsten ënner Kolbenverbrennungsmotoren benotzt. Stirling Motor benotzt Hëtzt vun enger externer Quell fir Energie fir den Aarbechtszyklus ze kreéieren.

De Stirling-Motor benotzt chemesch Energie vum Brennstoff fir eng isoléiert Aarbechtssubstanz ze hëtzen, déi Aarbecht am Motor mécht. Verbrennung geschitt ëmmer ausserhalb vum Motor, an déi isoléiert Aarbechtssubstanz ass dacks Gas.

Motore mat Verbrennungsmotor a Rotatiounsbewegung vum Piston

Wankel engine

Dës Kategorie enthält de Wankel Motor, heiansdo e Rotary Motor genannt. Et ass en Verbrennungsmotor mat engem Rotary Piston, deen den Drock an d'Rotatiounsbewegung konvertéiert. Am Géigesaz zu engem klassesche Piston Verbrennungsmotor rotéieren all Deeler vun engem Wankelmotor an eng Richtung.

De Véier-Schlag-Zyklus: Intake, Kompressioun, Verbrennung an Auspuff, geschitt tëscht dem ovale-förmleche Bannengehäuse an dem dreieckfërmege Rotatiounskolben.

D'Kolben rotéieren ëm e Schaft, deen als exzentresch Schaft bezeechent gëtt, a passéieren duerch den Zentrum vum Rotor. E grousst Gangrad bitt d'kreesfërmeg Bewegung vum Kolben mat internen Zänn, déi am Zentrum vum Rotor (Piston) läit. E klenge Gang, deen d'Rotor-Gear engagéiert, ass steif un de Schaft befestegt.

Op de Plazen, wou de rotéierende Kolben der banneschten Schuel vum Motordeckel entsprécht, suergt e Sigel datt dräi isoléiert Plazen tëscht dem Rotor an der Schuel erstallt ginn. Wéi de Kolben dréit, bewegen dës Plazen an d'Rotatiounsrichtung a vergréisseren a reduzéieren de Volume.

Motore mat Verbrennungsmotor a rechtlineärer Kolbenbewegung:

De Kolbenverbrennungsmotor mat Verbrennungsverbrennung a Réckbewegung vum Kolben gehéiert zu de verbreetste Motore fir Autoen, Motorrieder, Schëffer a kleng Fligeren ze fueren.

Et ass also déi meeschte Vertrieder net nëmme vu Piston Verbrennungsmotoren, awer och vun all anere Verbrennungsmotoren.

Mir kënnen dës Motoren an der Kategorie enthalen:

  • Zwee-Takt Benzinmotoren (dëst si kleng Motore benotzt haaptsächlech fir Motorrieder ze fueren)
  • Zwee-Takt Dieselmotoren (dëst sinn Motore déi am meeschten an der Industrie benotzt ginn, wéi zum Beispill Backup Generatoren fir d'Produktioun vun Elektrizitéit)
  • Véier- Schlag Benzinmotoren (dëst sinn Motore vu verschiddene Volumen, meeschtens benotzt fir Autoen ze fueren)
  • Véiertakt Dieselmotoren (dëst sinn Motore vu verschiddene Volumen, meeschtens benotzt fir Autoen, Bussen, Camionetten oder Camionen ze fueren, an aner schwéier Maschinnen)

Konzept vun dësem Motor an enger Nossschuel:

E Piston Verbrennungsmotor mat Verbrennungsmotor konvertéiert chemesch Energie a mechanesch Energie andeems d'Mëschung verbrennt. No der Entzündung vun der Mëschung an der Verbrennungskammer, déi perfekt versiegelt muss sinn, gëtt e groussen Drock erstallt, deen op de Kolben vum Motor handelt a bewegt.

The crankshaft

D'Schiebebewegung vum Kolben gëtt duerch d'Verbindungsstab op d'Kurbelwelle übertragen a verwandelt sech also an eng rotativ, duerch déi de Chauffer vun engem Auto oder enger anerer Maschinn assuréiert ass.

Een Aarbechtszyklus vum Motor besteet aus de folgende Phasen:

  1. Intake - d'Phase vun der Füllung vum Zylinder mat enger frëscher Ladung
  2. Kompressioun - d'Phase vun der Kompressioun vun der Mëschung
  3. Verbrennung - d'Phase vun der Verbrennung, während där d'Transformatioun thermesch Energie fir mechanesch Aarbecht geschitt
  4. Auspuff - d'Phase fir d'Ofgasen aus dem Zylinder ze drécken

Réckverbrennungsmotor a seng Konstruktioun:

Engine piston

Widderhuelung Verbrennungsmotoren mat riichter Kolbenbewegung an Verbrennungsmotor kënnen an e puer Gruppen opgedeelt ginn no verschiddenen Designfeatures, nämlech:

No der Ofkillungsmethod:

  • Loftgekillte Motor
  • Flësseggekillte Motor

Mir deelen Kolbenverbrennungsmotoren no der Zuel an der Arrangement vun de Zylinder a Kurbelwellen an:

Single Schacht Motore:

Een eenzege Schaftmotor ass e Kolbenverbrennungsmotor, deen mat nëmmen engem Kurbelwell ausgestatt ass. Dëse Motortyp ass am meeschten am Bau vu Piston Verbrennungsmotoren vertrueden.

D'Grupp vun Single-Shaft Motore enthält:

  • Eenzylindermotoren
  • In-Line-Motoren - respektiv Single-Zeil, déi all Zylinder an enger Zeil hunn
  • Duebel-Zylindermotoren - V-Motoren mat V-fërmege Zylinder, Motore mat A-Zylinder oder {}-Motoren
  • Dräireiemotoren - W Motoren
  • Fanmotoren
  • Véierreiemotoren - X Motoren
  • Radialmotoren - mat Zylinder ronderëm d'Kurbelwelle
  • Multiradialmotoren - zwee-, dräi- , Véierzylinder Radialmotoren a sou weider

Geméiss der Zuel vun den Zylinder gehéieren e puer vun den uewe genannten Typen zu der Grupp vu flaachmotoren.

Multi-Shaft Motoren:

BRM P75

E Multi-Shaft-Motor ass e Kolbenverbrennungsmotor, deen mat multiple Kurbelwellen ausgestatt ass. No der Zuel vun shafts, Multi-Shaft Motore sinn zwee-Shaft genannt, dräi-shaft, etc.

D'Multi-Schachtkonstruktioun vum Motor erméiglecht d'Realiséierung vun Single-Piston-, Two-Piston- a Multi-Piston Motoren.

Dës Grupp enthält:

  • Motore mat kontrarotéierende Kolben
  • Motore mat parallele Zylinder - U-Motoren
  • Dräieckmotor
  • Y-Motoren
  • Quadrilateral Motor
  • H-Motoren

Geméiss der Zuel vun den Zylinder gehéieren e puer vun den uewe genannten Typen zu der Grupp vu flaachmotoren.

Divisioun vu Piston Verbrennungsmotoren no der Verdeelungsart:

  1. Motor mat Kanalverdeelung
  2. Motor mat Rutschverdeelung
  3. Motor mat Ventilverdeelung:
  • Ventilverdeelung F - mat engem Ventil op der Säit vum Zylinder mat deem aneren am Kapp (veroudert Design)
  • Ventilverdeelung SV (Säitventil) - mat engem Ventil op der Säit vum Zylinder (alte Design)
  • Ventilverdeelung OHV (Overhead-Ventil) - mat Ventile am Zylinderkopf
  • OHC-Ventilzuch (Overhead Camshaft) - mat Ventile an enger Nockenwelle am Zylinderkopf
  • DOHC oder 2xOHC Ventilzuch - mat zwee Nockenwellen am Zylinder Kapp
  • Motor mat kombinéierter Verdeelung - e Kanal, den Auslaaf vun engem Ventil handelt normalerweis den Inlet vun der Mëschung.

Déi charakteristesch Parameter vun engem géigesäitege Verbrennungsmotor mat géigesäitege Kolbenbewegung sinn:

  • Schlag - d'Distanz tëscht dem ënneschten an ieweschten Zentrum vum Kolben
  • Schlagvolumen - den Ënnerscheed an de Volumen vun der Verbrennungskammer tëscht dem ënneschten an ieweschten Zentrum vum Kolben an cm3
  • De Volume vum Kompressiounsraum - de Volume, deen am Zylinder an cm3 bleift wann de Kolben am Top-Doudepunkt ass
  • Kompressiounsverhältnis - d'Verhältnis vum Volume vum Zylinder wann de Kolben am ënneschten Doudeszentrum ass zum Volumen wann de Kolben an der Top Dead Center

Basisparameter vun engem Piston Verbrennungsmotor:

Déi elementar technesch Parameter vun engem Piston Verbrennungsmotor enthalen Kraaft an Dréimoment. Déi maximal Geschwindegkeet an d'Beschleunegung vum Auto hänkt vun dëse Parameteren of, Dreifstoffverbrauch oder d'Fäegkeet fir Hiwwelen ze klammen.

Motorkraaft gëtt a Kilowatt (kW) a Päerdkraaft (PS, HP, ks) uginn. D'Eenheet vum Dréimoment ass Newtonmeter (Nm) oder Pound pro Fouss (ft-lbs).