Gourt Home::Gourt :: Stempelmotor
Four stroke engine diagram.jpg med doble kamaksler. (I, E) kamaksler, (S) tennplugg, (V) ventiler, (P) stempel, (R) råde (stempelstag) (C) veivaksel, (W) kanal for kjølevann]] En stempelmotor er en veldig utbredt type motor. I dag er de mest vanlige variantene bensinmotoren og dieselmotoren som drives av henholdsvis bensin og diesel. Disse motorene kommer i mange varianter, og er mest brukt i biler, båter og andre kjøretøy.
Stempelmotorer utvikler mye varme, og store motorer er avhengig av kjøling. Dette gjøres ved enten væskekjøling eller luftkjøling.
Prinsipp
Prinsippet for en stempelmotor er at et stempel som beveger seg fritt i en sylinder blir koblet til en underliggende veivaksel på en slik måte at veivakselen roterer dersom stempelet beveger seg opp og ned. Man bruker så den roterende veivakselen til å utføre et arbeid.
I dag er de mest vanlige stempelmotorene former for interne forbrenningsmotorer. Her blir det tilført en blanding av luft og drivstoff i sylinderen, som så blir komprimert av stempelet og antent. Forbrenningen gjør at drivstoffgassene i sylinderen får høyere temperatur, det vil si at de får større kinetisk energi, og følgelig større fart. Molekylenes kollisjon med stempelet, sylinderveggen og topplokket kjenner vi som trykk. Trykket er proporsjonalt med den kinetiske molekylenergien, altså temperaturen. Gassmolekylene mister litt av farten sin når de presser stempelet nedover, samtidig som at de gjør et arbeid på stempelet. Litt av den termiske energien har altså blitt til kinetisk energi.
Kompresjonsforholdet i en stempelmotor er forholdet mellom lufttrykket utenfor motoren og trykket i sylinderen når stempelet er i sin høyeste posisjon. Høyere kompresjonsforhold øker virkningsgraden, men for høyt trykk fører til at temperaturen blir så høy at drivstoffet selvantenner før tennpluggen tenner. Dette fører til motorbank, og er skadelig for motoren. I dieselmotorer blir det kun sluppet inn luft i sylinderen, og deretter sprøytet inn drivstoff når stempelet er i den posisjonen hvor tennpluggen vanligvis ville tent, slik at dieselen selvantenner. Derfor kan dieselmotoren ha høyere kompresjonsforhold enn en bensinmotor, og har derav høyere virkningsgrad.
Historie
Den første kjente stempelmotoren var dampmaskinen, som ble patentert i 1769 av James Watt. Senere begynte man å eksperimentere med andre måter å øke trykket i sylinderene på. I 1860 lagde belgiske Jean Joseph Etienne Lenoir den første gassdrevede forbrenningsmotoren, ikke ulik i utseende James Watts dampmaskin.
Den første firetaktsmotoren ble utviklet av tyskeren Nikolaus Otto i 1870-årene. Dette var den første kjente stempelmotoren med intern kompresjon i sylinderen(e). Tidligere hadde man hatt jevnt trykk i hele systemet. Denne motoren er forgjengeren til dagens firetaktsmotor.
Flersylindrede motorer
De fleste store stempelmotorer har flere enn en sylinder. Avhengig av sylindernes plassering i forhold til hverandre betegnes de som rekkemotor, V-motor, boksermotor, stjernemotor eller den noe uvanlige dobbeltvirkende stempelmotor.
I biler er det mest utbredt å benytte en firesylindret rekkemotor.
Se også
Reciprocating engine | Kolbenmaschine Motor alternativo moteur à explosion | レシプロエンジン Silnik tłokowy Kolvmotor 2 Zamanlı motor | 往复式发动机
"Stempelmotor"