motoren zijn een essentieel onderdeel van alle voertuigen geworden. Tegenwoordig kan geen enkel voertuig zonder motor bewegen. Er zijn verschillende soorten motoren in de markt, en een benzinemotor is een van hen. Een benzinemotor is ook bekend als een SI (vonkontsteking) Motor.
in het vorige artikel hebben we gesproken over dieselmotoren. Daarom geeft dit artikel een diepgaande uitleg van de benzinemotor.

Wat is een benzinemotor?

een benzinemotor is een bekend type motor uit de categorie IC-motoren. Een benzinemotor is een verbrandingsmotor (IC) waarbij het lucht-brandstofmengsel ontbrandt door de vonk van een bougie. Daarom is het ook bekend als een SI-Motor. In 1876 ontwierp Nikolaus August Otto de eerste benzinemotor. Een benzinemotor werkt volgens het basisprincipe van de Otto-cyclus.

in de bougie van de SI-motor wordt een hoogspanningsstroom gebruikt om een vonk te produceren. Deze bougie installeert op de bovenkant van de verbrandingskamer voor een snelle ontsteking van het lucht-brandstofmengsel.

het ontstekingsproces van de brandstof produceert warmte, die wordt omgezet in mechanisch werk in de slag van de zuiger. Zolang in de benzinemotor, de gloed is verantwoordelijk voor de ontploffing van de olie.

in de oude versie van de SI-of benzinemotoren worden lucht en brandstof (benzine of benzine) gemengd voordat ze voor compressie en ontsteking in de verbrandingskamer worden gebracht. Terwijl de nieuwste SI-motoren een brandstofinjector gebruiken die brandstof rechtstreeks in de verbrandingskamer injecteert, vindt het mengproces daar plaats. Dit mengproces wordt elektronisch geregeld door een brandstofinjector.

de benzinemotoren hebben hoge zelfontbrandingstemperaturen. Daarom heeft een benzinemotor een lage compressieverhouding dan een dieselmotor.

de compressieverhouding van een benzinemotor is meestal 6: 10. De SI-motoren kunnen ook draaien op andere brandstoffen dan benzine, zoals aardgas (CNG), methanol, Autogas (LPG), gecomprimeerde waterstof, ethanol, nitromethaan (in drag racing), en bio-ethanol. In deze motor, het verbranden van de brandstof vindt altijd plaats na de vonk ingang in de verbrandingskamer.

werkingsprincipe van de benzinemotor

het werkingsprincipe van de vonkontstekingsmotor (SI) is vergelijkbaar met dat van de COMPRESSIEONTSTEKINGSMOTOR (CI), maar er is weinig verschil. In een diesel-of CI-motor, het ontstekingsproces gebeurt als gevolg van hoge compressie van de lucht-brandstof mengsel, terwijl ontsteking optreedt als gevolg van een vonk in een benzinemotor.

een benzinemotor werkt volgens Otto-cyclus. Een benzinemotor werkt als volgt:

• Zuigtrap
• Compressietrap
• Vermogenstrap
• Uitlaattrap

1) Inlaat-of Zuigslag

• voor de inlaatslag beweegt de zuiger naar beneden. Als het naar beneden beweegt, ontstaat er een vacuüm in de verbrandingskamer, waardoor het lucht-brandstofmengsel van buiten naar de verbrandingskamer komt.
• bij deze slag gaat de zuigklep open en blijft de uitlaatklep dicht.

2) compressieslag

• wanneer het aanzuigproces van het lucht-brandstofmengsel volgens de vereisten is voltooid, beweegt de zuiger naar boven bij compressie van het lucht-brandstofmengsel.
• naarmate de zuiger omhoog beweegt, brengt deze het mengsel onder druk in de verbrandingskamer. Tijdens deze slag worden de inlaatvlave en uitlaatklep gesloten.
• door het compressieproces worden de temperatuur en de druk van het lucht-brandstofmengsel zeer hoog.
• aan het einde van het compressieproces ontbrandt een bougie een vonk en ontbrandt het lucht-brandstofmengsel.
• door de geleverde vonk vindt het verbrandingsproces van het lucht-brandstofmengsel plaats in de verbrandingskamer. Door deze verbranding beweegt de zuiger verder omhoog, wat de temperatuur en druk van het mengsel verder verhoogt. Tijdens dit proces wordt warmte geproduceerd.

3) Expansieslag

• de expansieslag wordt ook wel een krachtslag genoemd.
• In dit stadium dwingt de opgewekte warmte in de vorige slag (compressieproces) de zuiger om naar beneden te bewegen (TDC naar BCD) en draait de krukas.
• door de neerwaartse beweging van de zuiger zet het lucht-brandstofmengsel uit in de kamer en neemt de druk van het mengsel af.

4) uitlaatslag

• bij deze slag beweegt de zuiger naar boven, opent de uitlaatklep en laat de nutteloze gassen uit de verbrandingskamer ontsnappen.
• na het voltooien van de uitlaatslag beweegt de zuiger weer naar beneden, en alle vier slagen herhalen.

Lees verder: werking van dieselmotor

onderdelen van de benzinemotor

de belangrijkste onderdelen van de motor met vonkontsteking worden hieronder weergegeven:

1. bougie
2. cilinder of verbrandingskamer
3. carburateur
4. zuiger
5. inlaat-of Afzuigventiel
6. drijfstang
7. uitlaatklep

1) Inlaat-of Aanzuigventiel

de inlaatventiel omvat de belangrijkste onderdelen van de motor met vonkontsteking. Het lucht-brandstofmengsel komt via een inlaatklep in de cilinder terecht.

2) uitlaatklep

deze klep wordt gebruikt voor het afvoeren van de uitlaatgassen. Het is een eenrichtingsklep. Het stopt ook de terugstroom van de uitlaatgassen.

3) bougie

omdat de compressieslag bijna beëindigd is, produceert de bougie een vonk die het samengeperste mengsel van lucht en brandstof verbrandt.

bougie omvat de belangrijkste onderdelen, omdat in een benzinemotor het ontstekingsproces niet zonder kan plaatsvinden. Het is een extern deel van de benzinemotor geïnstalleerd op de bovenkant van de verbrandingskamer lichaam.

4) verbrandingskamer

dit is een lege cilinder met een roterende zuiger. De zuiger heeft ook en weer beweging in de verbrandingskamer.

Lees ook: verschillende motortypen

5) zuiger

een zuiger is een bewegend deel van de benzinemotor dat zuigt lucht-brandstofmengsel en genereert het vermogen tijdens de slag. Na de stroomopwekking stuurt het deze stroom naar de krukas.

6) drijfstang

het omvat ook de belangrijkste onderdelen van motoren met vonkontsteking. De drijfstang verbindt de zuiger en de krukas van de motor. Het levert de beweging van de zuiger naar de krukas.

Lees ook: werking van drijfstang

7) krukas

wordt gebruikt om de heen en weer bewegende beweging van de zuiger om te zetten in de roterende/circulariteitsbeweging.

Lees ook: werking van de Crnakshaft

Energiebalansdiagram van de benzinemotor

onderstaande energiebalansdiagram geeft aan dat het ingangsvermogen van de brandstof bij 15,94 kJ wordt omgezet in verschillende soorten energieën (zoals mechanische verliezen, warmteverliezen naar koelmiddel en niet-verbrande brandstof, enz.). Het warmteverlies van het koelmiddel bedraagt 4,29 kJ, het warmteverlies van de uitlaatgassen is 2.139 kJ, het warmteverlies van de remkracht is 2,86 kW, Het mechanische verlies is 2,15 kJ en het vermogen is 2,82 KW.

in een SI-motor, met name bij middelhoge en lage belasting, wordt het effectieve thermische rendement van de motor zeer laag en wordt het grootste deel van de energie in de brandstof omgezet in afvalwarmte.

toerental en rendement van benzinemotor

een benzine-of benzinemotor loopt sneller dan een dieselmotor. Dit komt omdat deze motoren hebben een lichte krukas, drijfstang, en zuiger (omdat lagere compressie verhoudingen verhogen ontwerp efficiëntie) en benzine brandt sneller dan diesel.

de benzinemotor heeft kortere slagen van de zuiger dan de zuigerslagen van de dieselmotor. Hierdoor zijn de zuigerslagen van de vonkontstekingsmotor in een kortere tijd compleet dan de zuigerslagen van een dieselmotor. Maar benzine motor heeft lage compressie, waardoor het minder efficiënt dan een dieselmotor.

over het algemeen bedraagt het thermische rendement van de meeste benzinemotoren (gemiddeld) ongeveer 20%, wat ongeveer de helft is van dat van de dieselmotor. Sommige Laatste benzinemotoren zijn echter efficiënter (ongeveer 38% thermisch rendement) dan een oude vonkontstekingsmotor.

typen benzinemotoren

de benzinemotor heeft twee basistypen:

1. tweetakt-benzinemotor
2. viertakt-benzinemotor

1) 2-slag benzinemotor

hoofdartikel: 2-taktmotor

deze motor gebruikt slechts 2-zuigerslag voor het voltooien van één werkcyclus. Het is snel dan een 4-takt motor.

2) 4-slag benzinemotor

Main article: 4-takt motor

hij gebruikt 4 slagen van de zuiger om een vermogenscyclus te voltooien.

voor-en nadelen van de benzinemotor

de benzinemotoren hebben de volgende voor-en nadelen:

voordelen van SI-Motor

1. het heeft een hoge Zelfontbrandingstemperatuur in vergelijking met de CI of dieselmotor.
2. benzinemotor is een lichte motor dan een dieselmotor.
3. SI-motor produceert een laag geluidsniveau in vergelijking met de CI-Motor.
4. het vereist minder onderhoud.
5. de motor met vonkontsteking heeft een lage kostprijs in vergelijking met de motor met compressieontsteking.
6. het is eenvoudig te starten dan een COMPRESSIEONTSTEKINGSMOTOR.
7. benzine is goedkoper dan diesel.

nadelen van SI-motoren

1. deze motoren hebben een vonk nodig om te starten; anders kunnen ze niet starten.
2. benzinemotor heeft een hoog brandstofverbruik dan een dieselmotor.
3. bij lage druk ontstaat na verbranding.
4. een bougie is verplicht voor ontstekingsprocessen.
5. het heeft een laag rendement in vergelijking met de CI of dieselmotor.
6. de SI-motoren hebben klopproblemen.
7. het heeft een lage snelheid.

toepassingen benzinemotor

tegenwoordig gebruiken verschillende bedrijven zeer geavanceerde vonkontstekingstechnieken om de prestaties van de motor te verbeteren waardoor de totale verbranding van brandstof moet plaatsvinden, wat het rendement van de motor verbetert. De meest voorkomende toepassingen van de benzinemotoren worden hieronder gegeven:

1. de SI-Motor gebruikt in zware bedrijfsvoertuigen.
2. deze motoren worden gebruikt in auto ’s zoals auto’ s, motorfietsen, vrachtwagens, bussen, enz.
3. zij worden gebruikt in de vliegtuigindustrie.
4. deze motoren worden gebruikt in de scheepvaart.
5. tegenwoordig worden deze motoren gebruikt in pompen voor het pompen.
6. de benzinemotoren worden ook gebruikt in kleine elektriciteitsproducenten.

verschil tussen een benzinemotor en een dieselmotor

de belangrijkste verschillen tussen benzine-en dieselmotoren worden hieronder weergegeven:

benzinemotor	dieselmotor
het gebruikt benzine als brandstof.	hij gebruikt diesel als brandstof.
in een benzinemotor, ontsteking optreedt als gevolg van een vonk geleverd door een bougie.	in een dieselmotor treedt ontsteking op als gevolg van hoge compressie van het brandstof-en luchtmengsel.
het werkt op de Otto-cyclus.	het werkt op de dieselcyclus.
het heeft een bougie nodig voor ontsteking.	het heeft geen bougie nodig.
het is minder efficiënt.	het is efficiënter.
ze zijn meestal uitgeput in kleine voertuigen zoals bestelwagens en fietsen etc.	ze zijn uitgeput in zware auto ’s zoals bussen, tractoren, auto’ s enz.
ze hebben lage kosten.	deze zijn zeer duur.
in deze motor wordt het brandstof-luchtmengsel samengeperst in de verbrandingskamer.	hierbij wordt alleen lucht gecomprimeerd terwijl brandstof wordt geïnjecteerd aan het einde van de compressieslag.
een benzinemotor gebruikt minder dure benzine.	een dieselmotor gebruikt zeer dure diesel.
het heeft een relatief lage compressieverhouding.	het heeft een hoge compressieverhouding.
deze motoren hebben weinig onderhoud en initiële kosten.	deze hebben hoge onderhouds-en initiële kosten.
de Benzine brandstof is gemakkelijk te ontsteken.	Diesel is moeilijker te ontsteken.
het gebruikt een zuiger voor het compressieproces.	een dieselmotor gebruikt ook een zuiger voor compressie, die in de verbrandingskamer heen en weer beweegt.
het produceert minder lawaai.	het produceert hoog lawaai tijdens het werk.
een benzinemotor heeft een hoger brandstofverbruik.	een dieselmotor heeft een laag brandstofverbruik.

FAQ sectie

Wie heeft de benzinemotor uitgevonden?

benzinemotor werkt op welke cyclus?

Wat gebeurt er als je benzine in een dieselmotor stopt

Wat is SI Motor?

Wat gebeurt er als benzine wordt gebruikt in dieselmotor

conclusie

in een motor met vonkontsteking wordt gebruik gemaakt van het vonktimingprocédé. Het is een methode die wordt gebruikt om de tijd voor het starten van het ontstekingsproces in de verbrandingskamer (tijdens de compressieslag) aan te passen aan de positie van de zuiger en de hoeksnelheid van de krukas. De juiste instelling van de ontstekingstijdstip is belangrijk voor de motorprestaties en de uitlaatemissies.

uit bovenstaande discussie concludeerden we dat benzinemotoren zeer belangrijk zijn voor maximale voertuigen. Benzine-of SI-motoren zijn heel gebruikelijk over de hele wereld. Deze motoren hebben minder prijs dan dieselmotoren, maar ze zijn minder efficiënt. Vanwege hun lage efficiëntie, kunnen ze niet gebruiken voor zware voertuigen. Maar deze zijn het beste voor kleine voertuigen zoals motorfietsen.