Motorens arbeidsmåte

At motoren er en forbrenningsmotor betyr at forbrenningen skjer inni motoren. Ottomotoren, dieselmotoren og wankelmotoren er forbrenningsmotorer med stempel. Brennstoffet er flytende! Firetaktsmotoren har, som navnet sier, fire takter. En takt vil si stempelets vei fra det ene vendepunktet til det andre. I løpet av en takt roterer veivakslingen en halv omdreining. De fire taktene er til sammen en arbeidsimpuls, utgjør 2 omdreininger. Og nå vil vi prøve å forklare taktene her!

Firetakts bensinmotor (ottomotoren).

1.takt-innsugingstakten

Ventilen for innsuging har begynt å åpnes allerede og eksosventilen lukkes. Stempelet går nedover og lager et vakuum i sylinderen slik at brennstoffblandingen (14,7 deler luft til 1 del brennstoff) kommer inn helt til stempelet kommer til nederste vendepunkt og da etter ca 40 grader begynner ventilen å lukkes på vei oppover igjen.

2.takt-kompresjonstakten

Innsugingsventil lukkes og eksosventil er lukket. Stempelet går oppover og komprimerer (presser sammen) brennstoffblandingen til det når et arbeidstrykk på 8 til 15 bar og en temperatur på ca 400 til 500 *C.

3.takt-arbeidstakten

Ventilene er fortsatt lukket og brennstoffblandingen antennes av tennpluggens glist noen grader før øvre vendepunkt for stempelet. Ved forbrenningen stiger temperaturen til mellom 2000 og 2500 *C og det oppstår et stort arbeidstrykk gassblandingstrykk på som presser stempelet nedover med stor kraft. Denne kraften overføres til veivakslingen og svinghjulet og ut igjennom koblingen.

4.takt-utblåsningstakten

Eksosventilen begynner å åpnes når stempelet har kommet til ca 30 grader før det nederste vendepunktet for nå har trykket blitt utnyttet best mulig. Stempelet på vei oppover igjen presser da ut restavgassene med en temperatur på ca 1400 *C. Litt etter at stempelet har nådd toppen vil eksosventilen lukkes og litt før toppen vil innsugingsventilen begynne å åpnes og en ny arbeidsimpuls kan begynne.

Ut i fra dette forstår vi at fordeleren må være giret slik at den går 1 omdreining for hver 2 omdreininger på motoren.

Firetakts dieselmotor

1.takt-innsugingstakten

Ventilen for innsuging har begynt å åpnes allerede og eksosventilen lukkes. Stempelet går nedover og lager et vakuum i sylinderen slik at sylinderen fylles med ren atmosfærisk luft til stempelet kommer til nederste vendepunkt og innsugingsventilen lukkes 40 grader etter nedre vendepunkt.

2.takt-kompresjonstakten

Innsugingsventil lukker seg og eksosventil er lukket. Stempelet går oppover og komprimerer (presser sammen) lufta til 30 til 55 bar og blir veldig oppvarmet av det høye kompresjonstrykket, ca 500 til 700 *C, da kommer dieselen fra dysen på slutten av kompresjonstakta, ca 20 –30 grader før vendepunktet og blandingen antenner av seg selv etter en forsinkelse på noen få millisekunder av den varme luften. Kompresjonsforholdet på en dieselmotor er vesentlig høyere en i en bensinmotor og det må det være for å antenne brennstoffet. Ca 16:1 – 23:1.Innsprutdysene er laget slik at de forstøver dieselen i fine partikler slik at den raskt blander seg med luften i brennkammeret.

3.takt-arbeidstakten

Nå presses stempelet nedover av det høye trykket på 65 til 85 bar og en temperatur på 1600 *C og overfører kraften til veivakslingen og svinghjulet. Dieselmotoren avikler forbrenningen over ca 60 veivakslingsgrader mot bensinmotorens 40! Og man forsøker å holde mest mulig konstant forbrenningstrykk under forbrenningsprosessen.

4.takt-utblåsningstakten

Eksosventilen åpner ca 50 grader før nederste vendepunkt og stempelet kan presse ut avgassene oppover igjen som har en temperatur på ca 400 til 500 *C og stenger ca 10 grader etter øvre vendepunkt i innsugingstakten slik at det ikke blir overtrykk i innsugingsporten.

Dreiemomentet

Dreiemomentet er det viktigste tegn på at motoren er sterk, jo høyere jo bedre. Når vi studerer et diagram ser vi at motoren har sitt største dreiemoment (Nm) ved et lavere omdreiningstall enn det omdreiningstallet der motoren avgir størst effekt (Kw). Ved det største dreiemomentet har motorens fyllingsgrad størst verdi. Ved høyere turtall vil fyllingsgraden minke og derfor minker dreiemomentet og ved større indre friksjon ved svært høye turtall sammen med mindre fyllingsgrad minker også effekten (Kw).