motorer er blevet en vigtig del af alle køretøjer. I dag kan intet køretøj bevæge sig uden en motor. Der er forskellige typer motorer på markedet, og en brændstofmotor er en af dem. En brændstofmotor er også kendt som en si (gnisttænding) motor.
i den forrige artikel diskuterede vi dieselmotorer. Derfor præsenterer denne artikel en dybdegående forklaring af brændstofmotoren.

Hvad er en Bensinmotor?

en bensinmotor er en berømt type motor fra kategorien IC-motor. En bensinmotor er en forbrændingsmotor (IC), hvor luft-brændstofblandingen antændes på grund af gnisten fra et tændrør. Derfor er det også kendt som en si-motor. I 1876 blev Nikolaus August Otto designet den første bensinmotor. En bensinmotor fungerer efter det grundlæggende princip i Otto-cyklussen.

i tændrøret på SI-motoren bruger en højspændingsstrøm til at producere en gnist. Dette tændrør installeres på forbrændingskammerets top for en hurtig tænding af luftbrændstofblandingen.

brændstofets tændingsproces producerer varme, som omdannes til mekanisk arbejde i stemplets kraftslag. Så længe i brændstofmotoren er gløden ansvarlig for detonationen af olien.

i den gamle version af SI-eller bensinmotorerne blandes luft og brændstof (bensin eller bensin), inden de sendes ind i forbrændingskammeret til kompression og tænding. Mens de nyeste SI-motorer bruger en brændstofinjektor, der indsprøjter brændstof direkte i forbrændingskammeret, forekommer blandingsprocessen der. Denne blandingsproces reguleres elektronisk af en brændstofinjektor.

bensinmotorerne har høje auto-tændingstemperaturer. Derfor har en bensinmotor et lavt kompressionsforhold end en dieselmotor.

kompressionsforholdet for en bensinmotor er normalt 6:10. SI-motorerne kan også køre på andre brændstoffer end gas som naturgas (CNG), methanol, Autogas (LPG), komprimeret brint, ethanol, nitromethan (i drag racing) og bioethanol. I denne motor finder brændstoffet altid sted efter gnistindgang inde i forbrændingskammeret.

Brændstofmotorens arbejdsprincip

gnisttændingsmotorens arbejdsprincip svarer til kompressionstændingsmotoren (CI), men der er ringe forskel. I en diesel-eller CI-motor sker tændingsprocessen på grund af høj kompression af luftbrændstofblandingen, mens tænding opstår på grund af en gnist i en bensinmotor.

en brændstofmotor fungerer efter Otto-cyklus. En bensinmotor fungerer på følgende måde:

• Sugetrin
• Kompressionstrin
• effekttrin
• Udstødningstrin

1) indsugnings-eller Sugeslag

• for indsugningsslaget bevæger stemplet sig nedad. Når det bevæger sig ned, skaber et vakuum inde i forbrændingskammeret; på grund af det begynder luftbrændstofblandingen at komme udefra ind i forbrændingskammeret.
• i dette slag åbnes sugeventilen, og udstødningsventilen forbliver tæt.

2) Kompressionsslag

• når sugeprocessen for luft-brændstofblandingen afsluttes i henhold til kravene, bevæger stemplet opad for luft-brændstofblandingskompression.
• når stemplet bevæger sig op, trykker det blandingen ind i forbrændingskammeret. Under dette slag er indtaget vlave og udstødningsventilen lukket.
• på grund af kompressionsprocessen bliver temperaturen og trykket af luftbrændstofblandingen meget høj.
• ved afslutningen af kompressionsprocessen affyrer et tændrør en gnist og antænder luftbrændstofblandingen.
• på grund af den medfølgende gnist forekommer forbrændingsprocessen af luftbrændstofblandingen inde i forbrændingskammeret. På grund af denne forbrænding bevæger stemplet sig yderligere op, hvilket yderligere øger temperaturen og trykket af blandingen. Under denne proces produceres varme.

3) Udvidelsesslag

• udvidelsesslaget er også kendt som et strømslag.
• i dette trin tvinger den genererede varme i det foregående slag (kompressionsproces) stemplet til at bevæge sig nedad (TDC til BCD) og drejer krumtapakslen.
• på grund af stemplets nedadgående bevægelse udvides luftbrændstofblandingen inde i kammeret, og blandingens tryk falder.

4) udstødningsslag

• i dette slag bevæger stemplet opad, åbner udstødningsventilen og frigiver de ubrugelige gasser fra forbrændingskammeret.
• efter afslutning af udstødningsslaget bevæger stemplet sig igen ned, og alle fire slag gentages.

Læs mere: bearbejdning af dieselmotor

komponenter til Brændstofmotoren

de vigtigste dele af gnisttændingsmotoren er angivet nedenfor:

1. tændrør
2. Cylinder eller forbrændingskammer
3. karburator
4. stempel
5. indløbs-eller sugeventil
6. forbindelsesstang
7. udstødningsventil

1) indsugnings-eller sugeventil

indsugningsventilen indeholder i de vigtigste gnisttændingsmotorkomponenter. Luftbrændstofblandingen indføres i cylinderen gennem en indsugningsventil.

2) udstødningsventil

denne ventil bruger til udledning af udstødningsgasserne. Det er en envejsventil. Det stopper også tilbagestrømmen af udstødningsgasserne.

3) tændrør

da kompressionsslaget er meget tæt på at blive afsluttet, producerer tændrøret en gnist, der brænder den komprimerede blanding af luft og brændstof.

tændrør indgår i de vigtigste dele, fordi tændingsprocessen i en brændstofmotor ikke kan forekomme uden den. Det er en ekstern del af brændstofmotoren installeret på toppen af forbrændingskammerets krop.

4) forbrændingskammer

dette er en tom cylinder med et roterende stempel. Stemplet har også og Fro bevægelse inde i forbrændingskammeret.

Læs også: forskellige typer motorer

5) stempel

et stempel er en bevægelig del af brændstofmotoren, der frem og tilbage for at suge luft-brændstofblanding og genererer kraften under kraftslaget. Efter elproduktion overfører den denne effekt til krumtapakslen.

6) forbindelsesstang

det inkluderer også i de vigtigste gnisttændingsmotorkomponenter. Forbindelsesstangen forbinder motorens stempel og krumtapaksel. Det leverer stemplets bevægelse til krumtapakslen.

Læs også: arbejde med forbindelsesstang

7) krumtapaksel

det bruger til at omdanne stemplets frem-og tilbagegående bevægelse til roterende/cirkulærhedsbevægelse.

Læs også: bearbejdning af Crnakshaft

Energibalancediagram over Bensinmotor

nedenstående energibalancetal repræsenterer, at brændstofets indgangseffekt ved 15,94 kJ omdannes til forskellige slags energier (såsom mekaniske tab, varmetab til kølevæske og ikke-forbrændt brændstof osv.). Kølevæskens varmetab er 4,29 kJ, udstødningsgassernes varmetab er 2.139 kJ, varmetabet af bremsekraften er 2,86 kV, det mekaniske tab er 2,15 kJ og effekt er 2,82 KV.

i en si-motor, især under medium og lav belastningssituationer, bliver motorens effektive termiske effektivitet meget lav, og det meste af energien i brændstoffet omdannes til spildvarme.

Brændstofmotorens hastighed og effektivitet

en brændstof-eller bensinmotor kører hurtigere end en dieselmotor. Dette skyldes, at disse motorer har en let krumtapaksel, forbindelsesstang og stempel (fordi lavere kompressionsforhold øger designeffektiviteten), og bensin brænder hurtigere end diesel.

brændstofmotoren har kortere slag af stemplet end dieselmotorens stempelslag. På grund af denne grund er stempelslag af gnisttændingsmotoren færdige på kortere tid end stempelslagene på en dieselmotor. Men bensinmotor har lav kompression, hvilket gør den mindre effektiv end en dieselmotor.

generelt er den termiske effektivitet for de fleste bensinmotorer (i gennemsnit) omkring 20%, hvilket er ca.halvdelen af dieselmotoren. 38% termisk effektivitet) end en gammel gnisttændingsmotor.

typer af Bensinmotorer

bensinmotoren har to grundlæggende typer:

1. totaktsmotor
2. firetaktsmotor

1) 2-Slagbrændstofmotor

Hovedartikel: 2-takts motor

denne motor bruger kun 2 stempelslag til afslutning af en arbejdscyklus. Det er hurtigt end en 4-takts motor.

2) 4-Slagbrændstofmotor

Hovedartikel: 4-taktsmotor

det bruger 4 slag af stemplet til at fuldføre en effektcyklus.

fordele og ulemper ved Bensinmotoren

bensinmotorerne har følgende fordele og ulemper:

fordele ved Si-Motor

1. den har en høj automatisk tændingstemperatur sammenlignet med CI-eller dieselmotoren.
2. Bensinmotor er en let motor end en dieselmotor.
3. si-motoren producerer lav støj sammenlignet med CI-motoren.
4. det kræver mindre vedligeholdelse.
5. gnisttændingsmotoren har en lav pris sammenlignet med kompressionstændingsmotoren.
6. det er let at starte end en CI-motor.
7. brændstof er billigere end diesel.

ulemper ved Si-motorer

1. disse motorer kræver en gnist til start; ellers kan de ikke starte.
2. Bensinmotor har et højt forbrug af brændstof end en dieselmotor.
3. lavtryk genererer efter forbrænding.
4. et tændrør er obligatorisk for tændingsprocessen.
5. det har lav effektivitet i forhold til CI eller dieselmotor.
6. si-motorerne har bankeproblemer.
7. det har en lav hastighed.

anvendelser af Bensinmotor

i dag bruger forskellige virksomheder meget avancerede gnisttændingsteknikker til at forbedre motorens ydelse, hvormed den samlede forbrænding af brændstof skulle forekomme, hvilket forbedrer motorens effektivitet. De mest almindelige anvendelser af bensinmotorer er angivet nedenfor:

1. SI-motoren bruger i tunge køretøjer.
2. disse motorer bruger i biler som biler, motorcykler, lastbiler og busser mv.
3. de bruger i flyindustrien.
4. disse motorer bruger i marine.
5. i dag bruger disse motorer i pumper til pumpeformål.
6. bensinmotorerne bruger også i små elgeneratorer.

forskel mellem en Bensinmotor og dieselmotor

de største forskelle mellem bensin – og dieselmotorer er angivet nedenfor:

dieselmotor	dieselmotor
det bruger brændstof som brændstof.	det bruger diesel som brændstof.
i en bensinmotor opstår tænding på grund af en gnist leveret af et tændrør.	i en dieselmotor opstår tænding på grund af høj kompression af brændstof-og luftblandingen.
det fungerer på Otto-cyklen.	det fungerer på dieselcyklussen.
det har brug for et tændrør til tænding.	det behøver ikke et tændrør.
det er mindre effektivt.	det er mere effektivt.
de er oftest udtømt i små køretøjer som varevogne og cykler osv.	de er udtømt i tunge biler som busser, traktorer og biler osv.
de har en lav pris.	disse er meget dyre.
i denne motor komprimeres brændstof-luftblandingen i forbrændingskammeret.	i dette komprimeres kun luft, mens brændstof injiceres i slutningen af kompressionsslaget.
en brændstofmotor bruger brændstof, hvilket er billigere.	en dieselmotor bruger diesel, som er meget dyrt.
det har et relativt lavt kompressionsforhold.	det har et højt kompressionsforhold.
disse motorer har lave vedligeholdelses-og startomkostninger.	disse har høje vedligeholdelses-og startomkostninger.
brændstoffet er let at antænde.	dieselbrændstof er sværere at antænde.
det bruger et stempel til kompressionsprocessen.	en dieselmotor bruger også et stempel til kompression, som frem og tilbage inde i forbrændingskammeret.
det producerer mindre støj.	det producerer høj støj under arbejdet.
en brændstofmotor har højere brændstofforbrug.	en dieselmotor har lavt brændstofforbrug.

Ofte stillede spørgsmål

Hvem opfandt brændstofmotor?

Bensinmotor arbejder på hvilken cyklus?

Hvad sker der, hvis du sætter brændstof i en dieselmotor

Hvad er SI motor?

Hvad sker der, når brændstof bruges i dieselmotor

konklusion

i en gnisttændingsmotor bruger gnisttimingsprocessen. Det er en metode, der bruges til at justere tiden til at starte tændingsprocessen i forbrændingskammeret (under kompressionsslaget) i henhold til stemplets position og krumtapakselens vinkelhastighed. Den korrekte indstilling af tændingstiden er vigtig for motorens ydeevne og udstødningsemissioner.

fra ovenstående diskussion konkluderede vi, at bensinmotorer er meget vigtige for maksimale køretøjer. Bensin-eller SI-motorer er meget almindelige over hele verden. Disse motorer har mindre pris end dieselmotorer, men de er mindre effektive. På grund af deres lave effektivitet kan de ikke bruge til tunge køretøjer. Men disse er bedst for små køretøjer som motorcykler.