moottoreista on tullut olennainen osa kaikkia ajoneuvoja. Nykyään mikään ajoneuvo ei voi liikkua ilman moottoria. Markkinoilla on erilaisia moottoreita, ja bensiinimoottori on yksi niistä. Bensiinimoottori tunnetaan myös nimellä SI (kipinäsytytysmoottori).
edellisessä artikkelissa käsiteltiin dieselmoottoreita. Siksi tässä artikkelissa esitellään perusteellinen selitys bensiinimoottori.

mikä on bensiinimoottori?

bensiinimoottori on kuuluisa konetyyppi IC-moottoriluokasta. Bensiinimoottori on polttomoottori (IC), jossa ilma-polttoaine-seos syttyy sytytystulpan synnyttämästä kipinästä. Siksi sitä kutsutaan myös SI-moottoriksi. Vuonna 1876 Nikolaus August Otto suunnitteli ensimmäisen bensiinimoottorin. Bensiinimoottori toimii Otto-syklin perusperiaatteella.

SI-Moottorin sytytystulpassa suurjännitevirta hyödyntää kipinän tuottamista. Tämä Sytytystulppa asennetaan palotilan päälle ilma-polttoaine-seoksen nopeaa syttymistä varten.

polttoaineen syttymisprosessi tuottaa lämpöä, joka muuttuu mekaaniseksi työksi männän voimanotossa. Niin kauan kuin bensiinimoottorissa hehku on vastuussa öljyn räjähtämisestä.

si-tai bensiinimoottoreiden vanhassa versiossa ilma ja polttoaine (bensiini tai bensiini) sekoitetaan ennen niiden lähettämistä polttokammioon puristusta ja sytytystä varten. Uusimmissa SI-moottoreissa käytetään polttoainesuutinta, joka ruiskuttaa polttoaineen suoraan polttokammioon, mutta sekoitusprosessi tapahtuu siellä. Tätä sekoitusprosessia säätelee elektronisesti polttoainesuutin.

bensiinimoottoreissa on korkeat itsesyttymislämpötilat. Siksi bensiinimoottorissa on alhainen puristussuhde kuin dieselmoottorissa.

bensiinimoottorin puristussuhde on yleensä 6:10. SI-moottorit voivat käyttää myös muita polttoaineita kuin bensiiniä, kuten maakaasua (CNG), metanolia, AUTOGAA (LPG), puristettua vetyä, etanolia, nitrometaania (drag racing) ja bioetanolia. Tässä moottorissa polttoaineen palaminen tapahtuu aina kipinän tulon jälkeen palotilan sisällä.

bensiinimoottorin toimintaperiaate

kipinäsytytysmoottorin toimintaperiaate on samanlainen kuin puristussytytysmoottorin toimintaperiaate, mutta siinä on vain vähän eroa. Diesel-tai PURISTUSSYTYTYSMOOTTORISSA syttyminen tapahtuu ilma-polttoaineseoksen suuren puristuksen vuoksi, kun taas syttyminen tapahtuu bensiinimoottorissa olevan kipinän vuoksi.

bensiinimoottori toimii Otto-syklin mukaan. Bensiinimoottori toimii seuraavasti:

• Imuvaihe
• Puristusvaihe
• Tehovaihe
• Pakovaihe

1) imu-tai Imuvedossa

• imuvedossa mäntä liikkuu alaspäin. Kun se liikkuu alas, tyhjiö luo sisälle palotilaan; tämän vuoksi ilma-polttoaine seos alkaa tulla ulkopuolelta palotilaan.
• tässä iskussa imuventtiili avautuu ja pakoventtiili pysyy lähellä.

2) puristusvoima

• kun ilma-polttoaineseoksen imuprosessi päättyy vaatimusten mukaisesti, mäntä kulkee ylöspäin ilma-polttoaineseoksen puristusta varten.
• kun mäntä liikkuu ylöspäin, se painostaa seoksen palotilaan. Tämän iskun aikana imuventtiili ja poistoventtiili suljetaan.
• puristusprosessin vuoksi ilma-polttoaineseoksen lämpötila ja paine nousevat erittäin korkeiksi.
• puristusprosessin lopussa Sytytystulppa sytyttää kipinän ja sytyttää ilma-polttoaine-seoksen.
• annetun kipinän vuoksi ilma-polttoaineseoksen palamisprosessi tapahtuu palotilan sisällä. Tämän palamisen vuoksi mäntä liikkuu edelleen ylöspäin, mikä lisää entisestään seoksen lämpötilaa ja painetta. Tämän prosessin aikana tuotetaan lämpöä.

3) Laajennusisku

• laajennusisku tunnetaan myös tehoiskuna.
• tässä vaiheessa edellisessä iskussa syntynyt lämpö (puristusprosessi) pakottaa männän liikkumaan alaspäin (TDC: ksi BCD) ja kääntää kampiakselia.
• männän alaspäin suuntautuvan liikkeen vuoksi ilma-polttoaineseos laajenee kammion sisällä ja seoksen paine laskee.

4) Pakokaasun isku

• tässä iskussa mäntä liikkuu ylöspäin, avaa pakoventtiilin ja vapauttaa turhat kaasut palotilasta.
• pakokaasuviivan jälkeen mäntä siirtyy jälleen alas, ja kaikki neljä iskua toistuvat.

Lue lisää: Dieselmoottorin käyttö

bensiinimoottorin osat

kipinäsytytteisen Moottorin pääosat on esitetty alla:

1. Sytytystulppa
2. sylinteri tai palotila
3. kaasutin
4. mäntä
5. imu-tai imuventtiili
6. Kiertotanko
7. pakoventtiili

1) imu-tai imuventtiili

imuventtiili sisältää tärkeimmät kipinäsytytysmoottorin komponentit. Ilma-polttoaineseos kulkeutuu sylinteriin imuventtiilin kautta.

2) pakoventtiili

tätä venttiiliä käytetään pakokaasujen purkamiseen. Se on yksisuuntainen venttiili. Se myös pysäyttää pakokaasujen takaisinvirtauksen.

3) Sytytystulppa

koska puristusvoima on hyvin lähellä loppua, Sytytystulppa tuottaa kipinän, joka polttaa ilman ja polttoaineen puristetun seoksen.

Sytytystulppa sisältää tärkeimmät osat, koska bensiinimoottorissa syttyminen ei onnistu ilman sitä. Se on polttokammion rungon päälle asennettu bensiinimoottorin ulkoinen osa.

4) palotila

tämä on tyhjä sylinteri, jossa on pyörivä mäntä. Männässä on liikaa ja edestakaisin liikettä palotilan sisällä.

Lue myös: erityyppiset moottorit

5) mäntä

mäntä on bensiinimoottorin liikkuva osa, joka vastavuoroisesti imee ilma-polttoaineseosta ja tuottaa tehon voimanoton aikana. Sähköntuotannon jälkeen se välittää tämän tehon kampiakselille.

6) Kiertokanki

se sisältää myös tärkeimmät kipinäsytytysmoottorin osat. Kiertokanki yhdistää moottorin männän ja kampiakselin. Se toimittaa männän liikkeen kampiakselille.

Lue myös: Kiertokangastyö

7) kampiakseli

se käyttää männän kiertokulkuliikkeen muuntamiseen kiertokulkuliikkeeksi.

Lue myös: Krnakkiakselin työskentely

bensiinimoottorin Energiatasekaavio

alla oleva energiataselukema kuvaa, että polttoaineen ottoteho 15,94 kJ: ssä muuntuu erilaisiksi energiamuodoiksi (kuten mekaanisiksi häviöiksi, jäähdytysnesteen lämpöhäviöiksi ja palamattomaksi polttoaineeksi jne.). Jäähdytysnesteen lämpöhäviö on 4,29 kJ, pakokaasujen lämpöhäviö on 2.139 kJ, jarrutusvoiman lämpöhäviö on 2,86 kW, mekaaninen häviö 2,15 kJ ja teho 2,82 KW.

SI-moottorissa, erityisesti keski-ja pienikuormitustilanteissa, Moottorin tehollinen lämpöhyötysuhde muuttuu hyvin alhaiseksi ja suurin osa polttoaineen energiasta muuttuu hukkalämmöksi.

bensiinimoottorin nopeus ja hyötysuhde

bensiini-tai bensiinimoottori käy nopeammin kuin dieselmoottori. Tämä johtuu siitä, että näissä moottoreissa on kevyt kampiakseli, kiertokanki ja mäntä (koska pienemmät puristussuhteet lisäävät suunnittelun tehokkuutta) ja Bensiini palaa nopeammin kuin diesel.

bensiinimoottorin männänvedot ovat lyhyemmät kuin dieselmoottorin männänvedot. Tästä syystä kipinäsytytteisen Moottorin männäniskut valmistuvat lyhyemmässä ajassa kuin dieselmoottorin männäniskut. Bensiinimoottorissa on kuitenkin alhainen puristus, mikä tekee siitä vähemmän tehokkaan kuin dieselmoottorissa.

yleisesti useimpien bensiinimoottoreiden lämpöhyötysuhde on (keskimäärin) noin 20%, mikä on noin puolet dieselmoottorien hyötysuhteesta. Jotkin uusimmat bensiinimoottorit ovat kuitenkin tehokkaampia (noin 38% lämpöhyötysuhde) kuin vanha kipinäsytytteinen Moottori.

Bensiinimoottorityypit

bensiinimoottorilla on kaksi perustyyppiä:

1. kaksitahtinen bensiinimoottori
2. nelitahtinen bensiinimoottori

1) 2-Iskubensamoottori

pääartikkeli: Kaksitahtimoottori

tämä moottori käyttää vain kahta mäntätahtia yhden työjakson loppuun. Se on nopea kuin 4-tahtinen moottori.

2) 4-Iskubensiinimoottori

pääartikkeli: 4-tahtimoottori

se käyttää 4-tahtimoottoria tehojakson suorittamiseen.

bensiinimoottorin edut ja haitat

bensiinimoottoreilla on seuraavat edut ja haitat:

si-Moottorin edut

1. siinä on korkea Itsesyttymislämpötila verrattuna CI-tai dieselmoottoriin.
2. bensiinimoottori on kevytmoottori kuin dieselmoottori.
3. SI-moottori tuottaa matalaa melua verrattuna PURISTUSSYTYTYSMOOTTORIIN.
4. se vaatii vähemmän ylläpitoa.
5. kipinäsytytysmoottori on edullinen verrattuna puristussytytysmoottoriin.
6. se on helppo käynnistää kuin CI-Moottori.
7. bensiini on dieseliä halvempaa.

si-moottoreiden haitat

1. nämä moottorit vaativat kipinän käynnistykseen; muuten ne eivät voi käynnistyä.
2. bensiinimoottorissa on dieselmoottoria suurempi polttoaineen kulutus.
3. palamisen jälkeen syntyy matalapaine.
4. sytytystulppa on pakollinen sytytysprosessissa.
5. sen hyötysuhde on alhainen verrattuna CI-tai dieselmoottoriin.
6. SI-moottoreissa on koputusongelmia.
7. sen nopeus on alhainen.

bensiinimoottorin Sovellukset

nykyään eri yhtiöt käyttävät hyvin kehittyneitä kipinäsytytysmenetelmiä parantaakseen moottorin suorituskykyä, jolla polttoaineen tulisi palaa kokonaan, mikä parantaa moottorin hyötysuhdetta. Bensiinimoottoreiden yleisimmät käyttökohteet on esitetty alla:

1. si-moottoria käytetään raskaissa ajoneuvoissa.
2. näitä moottoreita käytetään autoissa, kuten henkilöautoissa, moottoripyörissä, kuorma-autoissa ja linja-autoissa jne.
3. niitä käytetään lentokoneteollisuudessa.
4. näitä moottoreita käytetään merenkulussa.
5. nykyään näitä moottoreita käytetään pumppuissa pumppaustarkoituksiin.
6. bensiinimoottoreita käytetään myös pienissä sähkögeneraattoreissa.

ero bensiinimoottorin ja Dieselmoottorin välillä

suurimmat erot bensiini-ja dieselmoottoreiden välillä on esitetty alla:

bensiinimoottori	Dieselmoottori
se käyttää polttoaineenaan bensiiniä.	se käyttää polttoaineenaan dieseliä.
bensiinimoottorissa syttyminen johtuu sytytystulpan välittämästä kipinästä.	dieselmoottorissa syttyminen johtuu polttoaineen ja ilman seoksen suuresta puristuksesta.
se toimii Otto-syklillä.	se toimii dieselkäyttöisenä.
se tarvitsee sytytystulpan.	se ei tarvitse sytytystulppaa.
se on tehottomampaa.	se on tehokkaampi.
yleisimmin ne loppuvat pienissä ajoneuvoissa, kuten pakettiautoissa ja pyörissä jne.	ne ovat ehtyneet raskaisiin autoihin, kuten linja-autoihin, traktoreihin ja autoihin jne.
ne ovat edullisia.	nämä ovat erittäin kalliita.
tässä moottorissa polttoaine-ilma-seos puristetaan palotilassa.	tässä vain ilmaa puristetaan samalla kun puristusvoiman lopussa ruiskutetaan polttoainetta.
bensiinimoottori käyttää bensiiniä, joka on halvempaa.	Dieselmoottori käyttää hyvin kallista dieseliä.
sillä on suhteellisen alhainen puristussuhde.	siinä on korkea puristussuhde.
näillä moottoreilla on alhaiset huolto-ja alkukustannukset.	näillä on korkeat ylläpito-ja alkukustannukset.
bensiini syttyy helposti.	dieselpolttoainetta on vaikeampi sytyttää.
se käyttää puristusprosessissa mäntää.	dieselmoottorissa käytetään myös puristuksessa mäntää, joka edestakaisin palotilan sisällä.
se tuottaa vähemmän melua.	se tuottaa korkeaa melua työskennellessään.
bensiinimoottorilla on suurempi polttoaineen kulutus.	dieselmoottorin polttoaineenkulutus on pieni.

UKK-osio

Kuka keksi bensiinimoottorin?

millä syklillä bensiinimoottori toimii?

mitä tapahtuu, jos dieselmoottoriin laittaa bensiiniä

mikä on SI-Moottori?

mitä tapahtuu, kun bensiiniä käytetään dieselmoottorissa

johtopäätös

kipinäsytytteisessä moottorissa kipinän ajoitusprosessia käytetään. Se on menetelmä, jota käytetään säätämään sytytysprosessin käynnistymiseen palotilassa (puristusvoiman aikana) männän asennon ja kampiakselin kulmanopeuden mukaan. Syttymisajankohdan oikea säätäminen on tärkeää moottorin suorituskyvyn ja pakokaasupäästöjen kannalta.

edellä mainitun keskustelun perusteella tulimme siihen tulokseen, että bensiinimoottorit ovat erittäin tärkeitä maksimiajoneuvoissa. Bensiini – tai SI-moottorit ovat hyvin yleisiä kaikkialla maailmassa. Näillä moottoreilla on vähemmän hintaa kuin dieselmoottoreilla, mutta ne ovat tehottomampia. Alhaisen hyötysuhteensa vuoksi niitä ei voi käyttää raskaissa ajoneuvoissa. Mutta nämä ovat parhaita pieniä ajoneuvoja, kuten moottoripyöriä.