Hur fungerar bilmotorer?

Trots sin relativt enkla manövrering är bilar faktiskt mycket komplexa maskiner. Bilar behöver bränsle för att fungera, men vad gör motorn egentligen med det?

Generellt sett använder en vanlig förbränningsmotor – vad majoriteten av bränsledrivna fordon har idag – luft kombinerat med bensin för att producera kraft.[1] Naturligtvis blir det mer komplicerat.

Komponenter i en motor

Innan du dyker in i hur en bilmotor fungerar, kommer den att hjälpa dig att lära dig dess grundläggande anatomi (även avgörande om du behöver utföra något bilunderhåll). Ta en titt på bilmotordiagrammet nedan och granska sedan listan över motorns huvudkomponenter och deras funktion:

• Motorblock: Vanligtvis gjord av järn eller aluminium, motorblocket rymmer majoriteten av delarna som får motorn att gå, inklusive cylindrar, kolvar, vevaxel och kamaxel.[2] (Om du öppnar huven, kommer motorblocket vanligtvis att ha generatorn monterad på framsidan.)
• Topphuvud: Topplocket omfattar de komponenter som hanterar flödet av insugningsluft och avgaser, såsom ventiler och kamaxlar.[2]
• Vevaxel: Vevaxeln omvandlar kolvarnas upp-och-nerrörelse till en motsvarande cirkulär rörelse. Den är fäst vid kolvarna genom en vevstake.[2]
• Anslutningsstänger: Vevstången fäster vevaxeln på kolvarna. Den roterar i varje ände, vilket ger den flexibiliteten att röra sig med båda komponenterna.[3]
• Kovar: Kolvar rör sig upp och ner i cylindern och levererar energi till vevaxeln, som i sin tur driver fordonet för rörelse. Kolvringar placerade inuti kolvarna hjälper till att täta kanterna på cylindern och minska friktionen medan de är i rörelse.[2],[3]
• Tändstift: Tändstift orsakar förbränning genom att skapa en gnista som antänder den inkommande blandningen av luft och bränsle.[3]
• Bränsleinsprutare : Bränsleinsprutaren förser motorn med bränsle. I processen förvandlar det bränslet till små, dimmliknande partiklar så att det lättare kan brännas av motorn.[4]
• Ventiler: Det finns två typer av ventiler i motorn:insugningsventiler och avgasventiler. Den förra släpper in luft och gas i motorn; den senare släpper ut avgaser.[3]
• Kamaxel: Kamaxeln övervakar öppning och stängning av ventilerna. För att göra detta omvandlar den vevaxelns cirkulära rörelse till en upp-och-ned-rörelse som öppnar och stänger ventilerna.[2]
• Kuggrem eller kedja: Kamremmen eller kedjan löper mellan kamaxeln och vevaxeln för att se till att de fungerar synkroniserat.[2]

Fyrtaktsmotorprocessen

De flesta förbränningsmotorer arbetar i en process i fyra steg. Dessa steg är formellt kända som slag, med hänvisning till de fyra rörelser en kolv gör för att slutföra varje cykel. Slagen sker i denna ordning:insug, kompression, förbränning, avgas.

Vid varje slag är kolven antingen på väg upp eller ner i cylindern och rör sig i samband med insugningen av luft och bränsle eller utstötningen av avgaserna. Här är en översikt över hur processen fungerar[1]:

1. Intagsslag

Under insugningsslaget växlar kolven nedåt medan insugningsventilen öppnas för att släppa in en ström av bensin och luft. När kolven når cylinderns bas stängs ventilerna och försluter bensin- och luftblandningen. (Det är värt att notera att i vissa moderna fordon sprutas bensin in senare under kompressionstakten.)

2. Kompressionsslag

Vid denna tidpunkt rör sig kolven tillbaka uppåt för att komprimera gasen och luften mot cylinderns topp. Genom att trycka in denna blandning i ett mer trångt utrymme förbereds den för att antändas i förbränningstakten.

3. Förbränningsslag

Även känd som krafttakten, är förbränningstakten det som verkligen skapar din motors kraft och får bilen i rörelse. Här tänds tändstiftet för att tända gasen. Den resulterande värmen och expanderande gasen tvingar tillbaka kolven ner i cylindern.

4. Avgasslag

När kolven når botten av cylindern öppnas avgasventilen så att kolven kan pumpa ut de förbrukade gaserna ur motorn. Därifrån går gaserna in i avgassystemet och lämnar fordonet. Slutligen stänger avgasventilen och fyrtaktscykeln upprepas.

Olika typer av bilmotorer

Medan alla förbränningsmotorer i allmänhet fungerar likadant, finns det flera olika typer av motorer. När man diskuterar motorer som oftast förekommer i personbilar så har skillnaderna främst att göra med hur cylindrarna är ordnade. Till exempel cylindrarna i inlinemotorer är uppradade rakt medan de är i motorer i V-stil , är cylindrarna separerade i två grupperingar och bildar en V-form. Andra motorer kommer att justera viss mekanik – såsom ventilens timing eller mängden luft som tillsätts i fyrtaktscykeln – för att skapa mer effektivitet eller kraft.[1]

Att veta hur en bilmotor fungerar kan vara till hjälp när det är dags att köpa din nästa bil, speciellt om du använder den från en person istället för från en återförsäljare. Lär dig hur du köper en bil från en privat säljare.

[1] "Så här fungerar din bils motor" (17 april 2019)

[2] "Car Engine Parts,"(tillgänglig 24 september 2020)

[3] "How Car Engines Work" (tillgänglig 24 september 2020)

[4] "How Fuel Injection Systems Work", (tillgänglig 24 september 2020)