Faktisk har biler revolutioneret mobiliteten i byerne, hvilket muliggør længere rejser på et meget kortere tidsrum end tidligere tiders hesteture. Men når alt kommer til alt, hvem opfandt denne motor for mange år siden, har det samme princip for anvendelse? I det 18. århundrede var der en industriel revolution, en periode med mange forandringer på det tidspunkt, en stor revolution i fremstillingsprocessen, og i år 1860 fik Alphonse Beau de Rochas ideen om at bygge en maskine, der arbejdede med benzen som brændstof, et sammensat organisk kemikalie med molekylformen C6H6, det har 6 kulstofatomer, og er i dag det femte mest brugte produkt i verden.
Men Alphonses idé fortsatte ikke, og 16 år senere fortsatte Nikolaus August Otto det projekt, som vi nu kender som Otto-cyklus forbrændingsmotorer. Nikolaus startede derefter sin fabrik i Köln "Köln" i Tyskland og derefter en fabrik i USA i Philadelphia, med produktion af "Fremstillede Columbian Ottos" motorer mellem årene 1893 til 1915, dette firma grundlagt af Nikolaus Otto eksisterer stadig den dag i dag i dag, men under navnet Deutz A. G, der producerer bil-, marine- og stationære motorer.
Sådan fungerer en forbrændingsmotor
For at forklare på en enkel måde, har en forbrændingsmotor til sin drift brug for nogle væsentlige komponenter til sin proces, nemlig ilt, brændstof og varme, den kemiske reaktion inde i cylinderen forårsager en eksponentiel stigning i energien, hvilket forårsager, at motorens mekaniske elementer, og overføre motorens energi til køretøjets trækmekanismer, det vil sige hjulene. Nuværende OTTO-motorer har fire takter, disse slag kaldes indtag, kompression, eksplosion og udstødning.
1- Indsug: Trin af motoren, der trækker atmosfærisk luft ind i cylinderen sammen med brændstoffet.
2- Kompression: Motorens trin, hvor indsugningsluften komprimeres sammen med brændstoffet.
3- Eksplosion: Motorfase, hvor varme tilføres den komprimerede luft/brændstof, og derved opstår en kemisk reaktion, der genererer energi.
4- Udstødning: Motorens fase, hvor gasserne fra eksplosionen fjernes fra motoren, for derefter at starte en ny cyklus.
Motorens timing sker i faser, og disse faser sker i en komplet cyklus på 720º, så i en omgang krumtapakslen har vi 360º, så i to omgange har vi kun 2 faser af motoren, så motoren skal roteres to gange for fuldstændig forbrænding.
På en måde er vi meget enkle med at kommentere motorens drift, så det er noget meget komplekst at styre en forbrænding, at have det laveste brændstofforbrug med maksimal motoreffektivitet, udover reduktionen af forurenende gasser, noget meget komplekst, som motorkalibreringsteamet i dag har klar til at løse. Motorkalibrering er et videnskabeligt område, der studerer motorers adfærd i forhold til de fysiske og kemiske fænomener på vores planet, og regner i dag med en masse teknologi sammenlignet med 1700-tallet, et område, der studerer med motorer på bænk, kører test i div. typer af klimaer og også programmeringen af softwaren til den elektroniske central til at styre sensorer og aktuatorer, med en fremragende software vil vi have et fantastisk resultat i motorens effektivitet. (Fig.3)
Type OTTO-motorer
Motorerne kan bygges fra kun én cylinder som med flere andre cylindre, idet de kan være på linje i V eller i W osv.
Inline-motor: Denne model er den mest populære i vores land med 3, 4, 5 og 6 stempler, de mest moderne køretøjer med downsizing-motorer som HB20, Ford Ka, har allerede disse 3-cylindrede konfigurationer, motorer med mindre vægt, de fleste på vores marked er 4-cylindre, der er vandrette eller lodrette, vi har også nogle modeller som Fiat Marea, der har 5 cylindre og Omega 3.0 6 cylindre.
V-motor: Kendt som V6, V8 og V12 er motorer, hvis position mellem cylindrene danner bogstavet V, der er meget brugt i amerikanske køretøjer med disse konfigurationer.
Motor i W: Det er en konfiguration, hvor motorens cylindre danner en komprimeret vinkel på 72º, og deres positioner i motorkonstruktionen danner bogstavet W.
Hovedelementerne i Otto-cykelmotoren
Cylinder: Denne komponent er placeret i motorblokken, cylindrene har deres egenskaber givet ved diameter og slaglængde, det er her stemplet vil udføre sit arbejde fra PMI til PMS og omvendt er dens konstruktion meget holdbar til at modstå den indre friktionskraft.
Stempel: Stemplet er intet andet end et stempel, der bevæger sig op og ned, det indeholder ringe af ringe til at tætne trykket på det og til at skrabe smøreolien fra motoren. Stempler er sædvanligvis koniske i form, hvor den øverste del af stemplet har en mindre diameter end dens nedre del, da den øverste del modtager meget varme fra forbrændingen og dermed udvider den øvre diameter, hvilket forhindrer stemplet i at låse på grund af ekspansion.
Stang: Komponent som forbinder stemplerne med krumtapakslen, dette hjælper i overgangen fra retlinet bevægelse til vinkeldrejningsbevægelse, dens øverste del er fastgjort til stemplet vha. et stiftstempel, og dets nederste del er koblet til akslen gennem lejer, og mellem dem bøsningerne for at reducere friktionsslid. Denne komponent er for det meste fremstillet i smedet stål med en høj grad af præcision.
Krumtapaksel: Denne akse bidrager til at transformere stemplets retlinede bevægelse til en vinkelbevægelse. Akslen er placeret i bunden af motoren, og stemplerne er fastgjort til den gennem plejlstængerne. Forbrændingen af hver cylinder i motoren forårsager en uregelmæssig rotation, det vil sige, at hver forbrænding forårsager en anden rotation af den anden cylinder, og dette forårsager vibrationer i motoren, og krumtapakslen indeholder modvægte til at kontrollere og blødgøre disse vibrationer i motoren. I 3-cylindrede motorer er det lettere at opfatte disse vibrationer end i andre motorer med flere cylindre.
Hoved: Dette element er øverst på motoren og indeholder de mekaniske eller hydrauliske ventilløftere, vippearme, knastaksler, gear, ventiler, dets konstruktion findes i støbejern og aluminiumslegering, hvori indsugnings- og udstødningsmanifoldene også er anvendt, samt tændrørene, dens geometriske konstruktion af kanalerne er ansvarlig for ledningen af gasser ind og ud af motoren, og er afgørende for motorens effekt.
Knastaksel: Vigtigt for at kontrollere luftstrømmen ind i cylinderen og ud af cylinderen, koblet til topstykket og synkroniseret med krumtapakslen med en tandrem eller kæde. Betjeningsorganerne har knast, disse knaster holder ventilens åbningstid, og i denne tid vil vi have tilførsel af luft og udstødning af forbrændingsgasserne.
Ventiler: Dette element er ansvarligt for at tætne cylindrene i det øjeblik, hvor motoren kompression og eksplosion, samt frigivelse af luftindtag og udstødningsgasser, der drives direkte ved ventilstyring. Vi kan se, at udstødningsventilerne er mindre end indsugningsventilerne, det skyldes, at udstødningsventilerne modtager meget varme i udstødningstiden, og deres spindel kan udvide sig og hænge den.
Bælte/Kæde: Element der synkroniserer den øverste del af motoren med den nederste del, dens synkronisering skal være for at motoren kan fungere korrekt, dens forskydning kan påvirke hele motorens drift, med tab af kraft og højt brændstofforbrug, er manglen på synkronisme meget mærkbar, når du ændrer parametrene for MAP-sensoren.
Vippe: Den spiller en vigtig rolle, overfører aktiveringen af ventilkommandoer til ventilerne. Konstrueret af stemplet stål til lette motorer.
De fleste moderne motorer er stadig for det meste bygget efter de samme principper som OTTO, men deres funktionsmåde styres af elektroniske centraler med meget veludviklet software, med anvendelse af sensorer og aktuatorer, med en fantastisk teknologi anvendt til motorer at have den bedste ydeevne med det laveste brændstofforbrug og lavere forurenende emissioner.
Siden oprettelsen af motorerne har vi gennemgået karburerede motorer, motorer med indirekte elektronisk indsprøjtning, direkte indsprøjtning, med turbo og uden turbo, hybrider og snart vil vi finde flere køretøjer med anvendelse af elektriske motorer i byområder mobilitet og på værksteder selvfølgelig.
