För de flesta är en bil något de fyller på med gas som tar dem från punkt A till punkt B. Men har du någonsin stannat och funderat på hur gör den egentligen? Vad rör den? Såvida du inte redan har antagit en elbil som din dagliga förare, beror magin på hur förbränningsmotorn den där som låter under huven. Men hur fungerar en motor, exakt?
Motorn är hjärtat i din bil. Det är en komplex maskin byggd för att omvandla värmen från brinnande gas till kraften som gör att väghjulen vrids.
Reaktionskedjan som uppnår detta mål sätts igång av en gnista som antänder en blandning av bensinånga och tryckluft i en tillfälligt stängd cylinder och brinner snabbt. Det är därför maskinen kallas för förbränningsmotor. När blandningen brinner expanderar den och ger energi för att driva bilen.
MER: Vad är förbränningsmotor?
För att klara den tunga arbetsbelastningen måste motorn ha en robust struktur. Den består av två huvuddelar:den nedre, tyngre delen är motorblocket, ett hus för de huvudsakliga rörliga delarna av motorn; Det avtagbara topplocket är cylinderhuvudet.
Topplocket innehåller ventilstyrda kanaler genom vilka luft-bränsleblandningen kommer in i cylindrarna, och andra genom vilka de gaser som produceras under deras förbränning drivs ut.
Blocket rymmer vevaxeln, som omvandlar kolvarnas fram- och återgående rörelse till roterande rörelse på vevaxeln. Ofta rymmer blocket även kamaxeln, som driver mekanismer som öppnar och stänger ventilerna i cylinderhuvudet. Ibland är kamaxeln monterad i huvudet eller ovanför.
Specifikt är en förbränningsmotor en värmemotor genom att den omvandlar energi från bensinens förbränningsvärme till mekaniskt arbete eller vridmoment. Detta vridmoment appliceras på hjulen för att få bilen i rörelse.
Motorer har kolvar som rör sig upp och ner i metallrör som kallas cylindrar. Föreställ dig att du cyklar:dina ben rör sig upp och ner för att trycka på pedalerna. Kolvar är kopplade till en vevaxel med stavar (de är som dina smalben) och rör sig upp och ner för att vrida motorns vevaxel, precis som dina ben vrider på cykelns – som i sin tur vrider cykelns drivhjul eller bilens drivhjul. .
Beroende på fordonet finns det vanligtvis mellan två och 12 cylindrar i motorn, i var och en av vilka en kolv rör sig upp och ner.
Det som driver dessa kolvar upp och ner är de tusentals små kontrollerade explosioner som inträffar varje minut och skapas genom att blanda bränsle med syre och antända blandningen. Varje gång bränslet antänds kallas förbrännings- eller kraftslag. Värmen och expanderande gaser från denna miniexplosion trycker ner kolven i cylindern.
Nästan alla dagens förbränningsmotorer (för enkelhetens skull kommer vi att fokusera på bensinmotorer här) är fyrtaktsmotorer. Utöver förbränningstakten, som trycker ner kolven från toppen av cylindern, finns det tre andra slag:insug, kompression och avgas.
Motorer behöver luft (nämligen syre) för att bränna bränsle. Under insugningsslaget öppnas ventiler för att tillåta kolven att fungera som en spruta när den rör sig nedåt och drar omgivande luft genom motorns insugssystem.
När kolven når botten av sitt slag stängs insugningsventilerna, vilket effektivt tätar cylindern för kompressionsslaget, som är i motsatt riktning av insugningsslaget. Kolvens uppåtgående rörelse komprimerar insugningsladdningen.
De flesta förbränningsmotorer arbetar i en fyrstegscykelprocess. Dessa steg är formellt kända som slag, och hänvisar till de fyra rörelser en kolv gör för att slutföra varje cykel. Slagen sker i denna ordning:insug, kompression, förbränning, avgas.
Med varje slag rör sig kolven antingen uppåt eller nedåt i cylindern och rör sig i samband med intaget av luft och bränsle eller avgaserna av avgaser. Här är en översikt över hur processen fungerar
MER:1. Vad är Piston? 2 . Vad är vevaxel?
Det finns naturligtvis undantag och små skillnader mellan förbränningsmotorerna på marknaden. Atkinson-motorer, till exempel, ändrar ventiltiming för att göra en mer effektiv men mindre kraftfull motor.
MER: Olika typer av motorer
Laddnings- och överladdningsturboladdare, grupperade under alternativen för forcerad aspiration, pumpar in extra luft i motorn, vilket ökar det tillgängliga syret och därmed mängden bränsle som kan förbrännas, vilket resulterar i mer kraft när du önskar det, och för att bli mer effektiv när du behöver inte styrkan.
Dieselmotorer gör allt detta utan tändstift. Oavsett motor förblir grunderna för funktionalitet oförändrade så länge det är en förbränningsmotor. Och nu känner du henne.
Motorn är hjärtat i din bil. Det är en komplex maskin byggd för att omvandla värme från brinnande gas till kraften som vrider väghjulen. Den består av två grundläggande delar:den nedre, tyngre delen är cylinderblocket, ett hölje för motorns huvudsakliga rörliga delar; den avtagbara övre kåpan är cylinderhuvudet.
Motorn består av en fast cylinder och en rörlig kolv. De expanderande förbränningsgaserna trycker på kolven, som i sin tur roterar vevaxeln. Efter att kolven komprimerat bränsle-luftblandningen, antänder gnistan den, vilket orsakar förbränning. Expansionen av förbränningsgaserna trycker på kolven under kraftslaget.
Syftet med en bensinbilsmotor är att omvandla bensin till rörelse så att din bil kan röra sig. För närvarande är det enklaste sättet att skapa rörelse från bensin att bränna bensinen inuti en motor. Därför är en bilmotor en förbränningsmotor förbränning som sker internt.
I en motor med gnisttändning blandas bränslet med luft och förs sedan in i cylindern under insugningsprocessen. Efter att kolven komprimerat bränsle-luftblandningen, antänder gnistan den, vilket orsakar förbränning. Expansionen av förbränningsgaserna trycker på kolven under kraftslaget.
Nya motorer börjar på cirka 4 000 USD för en 4-cylindrig, cirka 5 500 USD för en V6 och 7 000 USD för en V8. Priserna ökar från dessa siffror baserat på komplexiteten hos motorn och bilmärket.
Från och med 2017 är majoriteten av bilarna i USA bensindrivna. I början av 1900-talet mötte förbränningsmotorer konkurrens från ång- och elmotorer. Den tidens förbränningsmotorer drevs av bensin.
"V" representerar hur cylindrarna är ordnade i din motor. V-motorer har cylindrar placerade i en V-liknande form, eller för att uttrycka det på andra sätt, i två lika rader. Denna design används ofta eftersom den kräver mindre utrymme och passar i de flesta bilar.
Om V10-motorer faktiskt är döda, gör det Audi till de sista biltillverkarna som någonsin gjort en. Tack och lov är den 5,2 liters naturliga V10:an från Audi R8 ett mästerverk av en motor som varvar hårdare och snabbare än någon motor i dess storlek borde.
Det skulle vara svårt att hitta en sen modellbil med mindre än ett dussin elmotorer, medan typiska moderna bilar på amerikanska vägar lätt kan ha 40 elmotorer eller fler.
Motorblocket är ryggraden i bilens motor och är ofta gjord av aluminium eller järn. Den rymmer nästan alla motorns kärnkomponenter, såsom kolvarna, vevaxeln och vevstakar, och är uppdelad i tre fasta sektioner:cylinderhuvud, block och vevhus.
Under en tid var den genomsnittliga livslängden för en bils motor åtta år eller 150 000 miles. Ny design, bättre teknik och förbättrade servicestandarder de senaste åren har ökat denna medellivslängd till cirka 200 000 miles, eller cirka 10 år.
Nya motorer erbjuder en långsiktig, pålitlig lösning på dina bilproblem. Å andra sidan kan begagnade fordon komma med sina egna motorproblem. Om ditt byte av begagnat fordon stöter på motorproblem kan du sluta betala dubbelt så mycket i längden.
I allmänhet kan begagnade motorer på de flesta personbilar ersättas för $3000-$4000 och nya motorer kan kosta mellan $4000-$6000. Vissa blir fler, andra mindre. Det genomsnittliga priset på en begagnad bil är långt över 8 000 USD, och om du letar efter en modell som är 3-4 år gammal, hoppar den siffran till över 20 000 USD.
Motorer som har hög kapacitet för olja och kylvätska klarar i allmänhet ett bättre jobb med att hantera de termiska påfrestningarna i en motor. Se det här som att ha mer ammunition för att bekämpa en fiende. När motorer har mer utrymme för kylvätska och olja, har de mer eldkraft för att slå tillbaka mot motorerna, ja, eldkraft.
I grund och botten är motorerna av två typer, och dessa är externa förbränningsmotorer och förbränningsmotorer.
Inline eller rak:Detta är den vanligaste motorn som finns i bilar, stadsjeepar och lastbilar. Cylindrarna står upprätt, sida vid sida vilket gör motorn kompakt och effektiv.
En V12-motor är en tolvcylindrig kolvmotor där två banker med sex cylindrar är anordnade i en V-konfiguration runt en gemensam vevaxel. V12-motorer är vanligare än V10-motorer.
"Motor" har sina rötter i det klassiska latinska movere, "att röra sig." Det hänvisade först till framdrivningskraft och senare till den person eller enhet som flyttade något eller orsakade rörelsen. "När ordet kom från franskan till engelska användes det i betydelsen "initiator", säger Fuller.
Läs mer
