emner:
- Betjening af firetakts benzinmotoren
- Affyringssekvens (arbejdsdiagram)
- Indirekte og direkte injektion
- Elektromagnetisk injektor (MPI)
- Piezo-injektor (DI)
- Injektionsstrategier for det direkte injektionssystem
- Måling af spænding og strøm ved injektorer
Betjening af firetakts benzinmotoren:
Benzinmotoren blev opfundet i 1876 af Nikolaus Otto og kaldes derfor også en "Ottomotor". I denne blandingsmotor omdannes kemisk energi til mekanisk energi. Dette kræver luft, benzin og en gnist. Der er forskellige teknikker til at få så meget luft og en kontrolleret mængde brændstof i cylinderen som muligt. En høj fyldningsgrad opnås ved hjælp af variabel ventiltiming eller trykfyldning. Brændstofindsprøjtningen kan opnås med to forskellige indsprøjtningssystemer; direkte og indirekte injektion. Mere herom senere.
På trods af alle de innovative teknologier, koger driften af benzinmotoren altid ned til samme princip. Under en komplet arbejdscyklus resulterer forbrændingen af benzinen i en rotation af krumtapakslen. Krumtapakslen er fastgjort til drivlinjen. De forskellige trin i arbejdscyklussen er opdelt i fire slag; indsugning, kompression, kraft og udstødningsslag.
Indtagsslag: stemplet bevæger sig fra øverste dødpunkt (TDC) til nederste dødpunkt (ODP). Indløbsventilen åbner samtidig med stemplets nedadgående bevægelse. Stemplet suger således luft ind i cylinderen. Luften kommer fra indsugningsmanifolden og luftfilteret. Afhængigt af motortypen indsprøjtes brændstoffet også gennem en injektor. Når stemplet når ODP, lukker indsugningsventilen.
Kompressionsslag: indsugnings- og udstødningsventilerne lukkes, og stemplet bevæger sig til TDC. Blandingen af luft og brændstof komprimeres (klemmes).
Kraftslag: et par grader før stemplet når TDC, danner tændrøret en gnist. Fordi benzin er meget eksplosiv, og der er tilstrækkelig ilt til stede, sker der forbrænding. Den frigivne kraft skubber stemplet ned.
Udstødningsslag: efter kraftslaget har stemplet nået ODP. Udstødningsventilen åbner, og stemplet bevæger sig op igen; de brændte gasser (udstødningsgassen) skubbes ud.
Når stemplet når TDC, lukker udstødningsventilen, og indsugningsventilen åbner. I denne situation er ventilerne begge lidt åbne; hastigheden, hvormed udstødningsgasserne strømmer ud af cylinderen, påvirker den indkommende luft forbi indsugningsventilen. Luften suges da allerede ind, mens stemplet endnu ikke bevæger sig til ODP. Dette kaldes også "ventiloverlapning".
Kredsløbsprocessen er beskrevet på siden Seiliger proces. Animationen nedenfor viser firetakts processen for en benzinmotor.
Animationen viser fire-takts processen med kun én cylinder. Inden for bilteknologi er motorer ofte udstyret med fire cylindre. Tre, fem, seks og otte cylindre bruges også hyppigt. Nogle producenter bruger også ti, tolv eller endda seksten cylindre. Cylindrenes kraftslag følger hinanden: I en firecylindret motor opstår der to kraftslag ved hver krumtapakselrotation. Rækkefølgen er vigtig her; dette er beskrevet i næste afsnit.
Indsugningsslag (1)
Kompressionsslag (2)
Kraftslag (3)
Udstødningsslag (4)
Affyringssekvens (arbejdsdiagram):
Motorer har altid en fast skyderækkefølge. For hvert kraftslag overføres forbrændingskraften til krumtapakslen via stemplet. Arbejdskraften skal være optimalt fordelt, når krumtapakslen drejes, ellers kan der opstå ujævne bevægelser (dvs. yderligere vibrationer og uregelmæssig rotation).
Med en firecylindret motor (både benzin og diesel) er affyringsrækkefølgen 1-3-4-2. Det betyder, at kraftslaget først finder sted ved cylinder 1, en halv krumtapakselomdrejning yderligere ved cylinder 3, endnu en halv omdrejning yderligere ved cylinder 4 og endnu en halv rotation yderligere ved cylinder 2. Krumtapakslen er herefter blevet drejet 2 omdrejninger (720 grader) . Der er så en komplet forbrændingscyklus.
Arbejdsdiagrammet nedenfor viser, hvilke cylindre der arbejder med hvilket slag; Når cylinder 1 udfører sit kraftslag, foregår udstødningsslaget i cylinder 4. Til orientering; de røde pile angiver tidspunktet for tændrørsgnisten.
Billedet er af en firetaktsmotor, hvor den første cylinder (som bestemmes fra fordelingssiden) starter sit indsugningsslag. Stemplet bevæger sig derefter fra top til bund.
Arbejdsdiagrammet ovenfor viser, at cylinder 2 skal begynde kompressionsslaget. Det er korrekt, for det er stadig i ODP (nederste dødpunkt). Cylinder 3 starter udstødningsslaget og cylinder 4 starter kraftslaget (på dette tidspunkt dannes gnisten fra tændrøret, som presser stemplet nedad ved hjælp af kraften fra forbrændingen af benzin-luftblandingen).
Relaterede sider:
