Je draait je sleutel in het contact en de motor vuurt omhoog. Je drukt op het gas en de auto gaat vooruit. Je haalt de sleutel eruit en de motor wordt uitgeschakeld. Dat is hoe je motor werkt, toch? Het is veel gedetailleerder dan de meesten van ons beseffen, met processen achter de schermen die elke seconde plaatsvinden.
De innerlijke werking van uw motor
De motor van uw auto bestaat uit twee hoofdcomponenten: het motorblok en de cilinderkop.
Het motorblok
Het blok is het grootste deel van de grootte en het gewicht van uw motor. Het is hoogstwaarschijnlijk een solide stuk gietijzer of aluminium. Een inline-motor heeft alle cilinders in een rechte lijn gerangschikt, meestal in viercilindermotoren en in een zestal cilinderopstellingen. Een V-blok wordt gebruikt in sommige zescilindermotoren en vrijwel alle achtcilindermotoren. Dit ontwerp splitst het aantal cilinders in twee banken die een V-vorm vormen.
Het motorblok huisvest de krukas. De krukas is een solide stuk met precisie vervaardigd metaal dat draait. Het heeft stappen die kanalen worden genoemd die overeenkomen met het aantal cilinders in de motor. Dit zijn de locaties waar de drijfstangen van de zuiger vastzitten aan de krukas. Het vermogen dat in de motor wordt gegenereerd, dwingt de krukas om te keren en begint het proces van het sturen van vermogen naar de wielen van de auto.
Zuigers passen in de cilinders in het motorblok. Ze bewegen op en neer in de cilinders tijdens het draaien van de motor om energie over te brengen naar de krukas. Zuigerveren creëren een afdichting in de cilinder om vermogensverlies in het motorblok te voorkomen. We zullen de werking van de zuiger in een beetje verder bekijken.
De cilinderkop
Het bovenste deel van de motor wordt de cilinderkop genoemd. Het bevat kleppen die openen en sluiten om de stroming van het lucht-brandstofmengsel en de uitlaatgassen van de afzonderlijke cilinders te regelen. Er moeten ten minste twee kleppen per cilinder zijn: één voor inlaat (het onverbrande lucht-brandstofmengsel in de cilinder laten) en één voor uitlaat (waardoor het gebruikte lucht-brandstofmengsel uit de motor komt). Veel motoren gebruiken meerdere kleppen voor zowel inlaat als uitlaat.
Een nokkenas is ofwel door het midden of bovenop de cilinderkop bevestigd om de werking van de kleppen te regelen. De nokkenas heeft hobbels die lobben worden genoemd en die ervoor zorgen dat de kleppen precies openen en sluiten.
De nokkenas en krukas zijn nauw verwant. Ze moeten in perfecte timing werken om de motor helemaal te laten draaien. Ze zijn verbonden met een distributieketting of riem om die timing te behouden. De nokkenas moet twee volledige omwentelingen maken voor elke afzonderlijke krukasomwenteling. Eén volledige omwenteling van de krukas is twee slagen van een zuiger in zijn cilinder. Een krachtcyclus - het proces dat daadwerkelijk het vermogen produceert dat nodig is om uw auto te verplaatsen - vereist vier slagen van de zuiger. Laten we de werking van de zuiger in de motor en de vier verschillende stappen van dichterbij bekijken:
intake: Om een power cycle te starten, is het eerste dat de motor nodig heeft het lucht-brandstofmengsel om de cilinder in te gaan. Het inlaatventiel opent in de cilinderkop wanneer de zuiger naar beneden begint te bewegen. Het lucht-brandstofmengsel met een verhouding van ongeveer 15: 1 komt de cilinder binnen. Terwijl de zuiger de bodem van zijn slag bereikt, sluit de inlaatklep en sluit de cilinder af.
samendrukking: De zuiger verplaatst zich in de cilinder en comprimeert het lucht-brandstofmengsel. Zuigerringen verzegelen de zijkanten van de zuiger in de cilinder om compressieverlies te voorkomen. Wanneer de zuiger de bovenkant van deze slag bereikt, staat de inhoud van de cilinder onder extreme druk. Normale compressie is overal van 8: 1 tot 10: 1. Wat dat betekent is dat het mengsel in de cilinder wordt gedrukt tot ongeveer een tiende van het oorspronkelijke, niet-gecomprimeerde volume.
macht: Wanneer de inhoud van de cilinder wordt samengedrukt, ontsteekt de bougie het lucht-brandstofmengsel. Er vindt een gecontroleerde explosie plaats, die de zuiger naar beneden duwt. Dit wordt de krachtslag genoemd omdat dit de kracht is die de krukas draait.
Uitlaat: Wanneer de zuiger zich onderaan de krachtslag bevindt, wordt de uitlaatklep in de cilinderkop geopend. Terwijl de zuiger weer omhoog beweegt (aangedreven door gelijktijdige vermogenscycli die optreden in andere cilinders), worden de verbrande gassen in de cilinder door de uitlaatklep naar boven en uit de motor gedrukt. Wanneer de zuiger de bovenkant van deze slag bereikt, wordt de uitlaatklep gesloten en begint de cyclus opnieuw.
Overweeg dit: als uw motor stationair draait met 700 tpm, of omwentelingen per minuut, betekent dit dat de krukas 700 keer per minuut volledig draait. Omdat de vermogenscyclus om de andere rotatie plaatsvindt, heeft elke cilinder bij het stationair draaien elke minuut 350 ontploffingen in de cilinder.
Hoe wordt de motor gesmeerd?
Olie is een essentiële vloeistof in de werking van de motor. In de interne motorcomponenten zijn er kleine kanalen, oliedoorgangen waar olie doorheen wordt geperst. Een oliepomp zuigt motorolie uit de oliecarter en dwingt deze door de motor te circuleren, waardoor de strak gepakte metalen motoronderdelen soepel kunnen draaien. Dit proces doet meer dan alleen componenten smeren. Het voorkomt wrijving die overmatige hitte produceert, interne motoronderdelen koelt en zorgt voor een goede afdichting tussen motoronderdelen, zoals tussen de cilinderwanden en de zuigers.
Hoe wordt het lucht-brandstofmengsel gemaakt?
Lucht wordt in de motor gezogen door het vacuüm dat ontstaat wanneer de motor loopt. Terwijl de lucht in de motor komt, vernevelt een brandstofinjector brandstof die vermengt met de lucht in een geschatte verhouding van 14.7: 1. Dit mengsel wordt tijdens elke innamecyclus in de motor getrokken.
Dit verklaart de fundamentele innerlijke werking van een moderne motor. Tientallen sensoren, modules en andere systemen en componenten zijn aan het werk tijdens dit proces waardoor de motor kan draaien. De overgrote meerderheid van de auto's op de weg hebben motoren die op dezelfde manier werken. Wanneer u de precisie in overweging neemt die nodig is om de honderden componenten in uw motor soepel, efficiënt en duurzaam duizenden kilometers te laten werken in de loop van jaren, kunt u de werkingenieurs en monteurs beginnen waarderen om u te helpen waar u wilt Gaan.