|
|
Til forsiden af Motorlære
 |
|
4-takts motoren.
Ved en "takt" forstår man et slag af
stemplet enten fra top til bund eller fra bund
mod top.
I en 4-takts motor gør stemplet 4 slag for hver gang, der sker en
forbrænding. De 4
takter har hver sit navn: |
|
|
1. Takt : Indsugning.
2. Takt : Kompression.
3. Takt : Arbejdsslag.
4. Takt : Udstødning. |
|
Indsugning.
|
|
Stemplet står i top, bevæger sig mod bund,
og indsugningsventilen åbnes. Under den ne takt gælder det om at få så
megen luft ind i cylinderen som muligt, da det er
luft mængden, der er bestemmende for oliemængden, der kan forbrændes, og derigennem også for kraftydelsen.
Indsugningen må altså foregå så let og uhindret som muligt, og dette
opnås ved at
gøre indsugningsventilen rigelig stor samt indsugningsrøret kort med
stor diameter og
fri for skarpe knæk; desuden bør luften ikke være stærkere opvarmet, end
brændslet
kræver for at fordampe, thi ved opvarmning udvider luften sig, og
cylinderen vil følge-lig kunne rumme en større mængde kold end varm luft.
Endvidere lukkes indsugningsventilen ikke i samme øjeblik, som stemplet
når bund,men først lidt senere, altså når stemplet er begyndt at gå opad igen. At
dette giver
bedre fyldning kan forklares ved, at luften under sugeslaget strømmer
ind gennem
ventilen med stor hastighed og altså besidder en vis bevægelsesenergi,
der vil bevirke, at luf-ten fortsætter med at strømme ind, selv når stemplet som nævnt
er begyndt at gå opad.
Der er her tænkt på "styret" indsugningsventil, d.v.s. en ventil,
der bevæges fra
knasten på knastakslen; men ved billige motorer træffer man også ret
ofte "ustyrede" indsugningsventiler, d.v.s. ventiler, der åbnes på grund af
sugningen og lukkes
af en fjeder, men det er indlysende, at fyldningen bliver dårligere i en
sådan motor,
da fje-deren altid vil trække ventilen til, før trykket i cylinderen
er lig med trykket udenfor.
Hvis luften tilføres under tryk fra en blæser, vil motorens kraftydelse
yderligere kunne øges, og man siger, at den arbejder med "overladning".
|
Kompression.
|
|
|
|
Når stemplet nu går opad, er begge
ventiler lukkede, og trykket vil følgelig stige.
Men samtidig med, at trykket stiger, vil temperaturen også stige, og den
kan stige så højt, at en brændbar gas - hvis en sådan findes i
cylinderen - bliver antændt.
Hvis antændelsen sker, væsentlig før stemplet når top, fås de såkaldte "fortændinger", mo-toren banker, idet stemplet nu må bevæge sig mod
eksplosionstrykket.
Af hensyn til fortændingerne er der altså grænser for, hvor stærk
kompression man
kan anvende i motorer, når der, som i benzinmotorer, findes en brændbar
gas (ben-zindampe blandet med luft) i cylinderen.
Af mange grunde er det fordelagtigt at gå med høj kompression. Blandt de
vigtigste
skal nævnes:
1) Kompressionsrummets overflade bliver mindre, hvorved tab
til kølevand bliver
mindre.
2) Forbrændingen foregår hurtigere, hvorved motoren også
kan gå hurtigere.
3) Bedre udnyttelse af den udviklede varme - jo højere
kompression, des højere
temperatur under forbrændingen, og det kan teoretisk bevises, at man kan
omdan-
ne en større del af den udviklede varme til arbejde, når man har den ved
en høj end
ved en lav temperatur. - Fra praksis ved vi også godt, at der
både i spildedamp og
i motorers udstødning findes store varmemængder, men at al denne varme
har for
lav temperatur til, at den med fordel kan omsættes til arbejde.
Der er således mange gode grunde til at anvende stærk kompression i en
motor, men
hvor brændselsolien findes i cylinderen allerede ved kompressionens
begyndelse, vil
den før nævnte varmeudvikling, der kan fremkalde fortændinger, sætte ret
snævre
grænser for kompressionens størrelse.
Som middeltal for anvendelige kompressionsforhold ved forskellig slags
brændsel kan
anføres: |
|
|
K = 1:4 à
1:4,5 for carbidgas,
K = 1:4 à 1:4,5 for
petroleum,
K = 1:5 à 1:6,0 for
benzin,
K = 1:6,5
for benzol,
K = 1:7 à 1:7,5 for
sprit,
K = 1:8 à 1:10 for
sugegas,
K = 1:15 à 1:18 for
dieselmotorer.
|
|
Oktantal.
|
|
|
|
Oktantal er et mål for en brændselsolies
tilbøjelighed til at give bankninger. Til dens
bestemmelse anvendes to rene kulbrinter - "oktan", der er meget
kompressionsfast,
og "heptan" der kun tåler ringe kompression. I en forsøgsmotor med
foranderlig kom-
pressionsforhold køres med den brændselsolie, der skal undersøges.
Kompressionen
ændres, til detonationer netop undgås. Derefter køres med en blanding af
oktan og
heptan uden ændring af kompressionsforholdet. Under kørslen tilsættes
stadig mere
heptan, indtil detonationerne lige begynder. Hvis dette sker, når
blandingen består
af f.eks. 60% oktan og 40% heptan, siges den brændselsolie, der skulle
undersøges,
at have oktantallet 60, idet den jo har samme tendens til
bankning som blandingen.
Bankningerne bestemmes ved hjælp af særlige apparater.
Medens almindelig motorpetroleum med oktantallet 54 kun tåler kompressionsforhol-
det 1 : 4,8, vil petroleum med oktantal 64 kunne tåle
kompressionsforholdet 1 : 6,
og motorens kraftydelse og økonomi vil derved kunne forøges.
Det må her erindres, at der er en væsensforskel på
"kompressionsforhold" og "kom-
pression", for medens det første er forholdet mellem to rumfang, der
direkte lader
sig udmåle, så er kompression et tryk, der måles i kg/cm². Når kompressionsforholdet så-ledes er 1 : 14 eller 1 : 16, så bliver
kompressionstrykket
ikke 14 eller 16 kg/cm²,men på grund af
varmeudviklingen under
kompressionen 30 à 35
kg/cm².
|
Detonationer.
|
|
|
|
Bankelyde i en motor kan som nævnt skyldes
fortændinger, d.v.s. at gassen antæn-
des af kompressionsvarmen, længe før stemplet når top, men de kan også
skyldes en
eksplosionsagtig forbrænding, der forårsager nogle karrakteristiske
bankefænomener,
som man ofte kalder "detonationer". disse optræder ofte i
bilmotorer, særlig når de går fuldt belastet, altså med helt åbent
spjæld. At det ikke er egentlige fortændinger
ses af, at bankningerne aftager eller forsvinder helt, hvis der gives
lavere tænding.
- Var det almindelig fortænding, ville gnisttændingen ingen indflydelse
have.
Detonationerne kan tænkes at opstå på følgende måde: Fra tændrøret
forplanter
for-brændingen sig i alle retninger og fremkalder både en tryk- og
temperaturstigning
og-så i den del af gassen, som endnu ikke er forbrændt. Hvis nu den
uforbrændte
gas's "tændpunkt" nås, vil den "eksplodere" lige på en gang og forårsage
detonationerne.
Størrelsen af disse vil være afhængig af mange forskellige forhold -
først og fremmest
af kompression og art af brændsel, men også af motorens hastighed,
kølevandstem-
peratur, kompressionsrummets form m.m. Særlig det sidste er gjort til
genstand for
indgående undersøgelser af englænderen Ricardo, der på grundlag af sine
undersø-
gelser foreslog at give kompressionsrummet en særlig form -
"Ricardo-hovedet".
Ved at tilsætte forskellige stoffer til benzinen såsom motyl, ætylbly
o.l. kan tilbøjelig-
heden for detonationer også formindskes. Det bør dog tilføjes, at
ætylbly er overmå-
de giftigt!
Medens kompressionsforholdet bestemmes på fabrikken under hensyn til
motortype
og brændslets art, bliver det motorpasserens sag og en af hans vigtigste
opgaver at
på-se, at kompressionen ikke forringes i tidens løb på grund af
utætheder.
Kompressionen kan undersøges på et let om end noget primitiv måde
ved med hånd-
kraft at dreje stemplet opad mod kompressionen (tændingen må forinden
være slået
fra). Hvis modtrykket vokser under bevægelsen, og startesvinget har
tendens til at
slå tilbage, så er det et godt tegn, hvorimod det er tegn på mangelfuld
kompression,
hvis modtrykket svinder, bare man drejer langsomt. - Med nogen øvelse
kan man
med ret stor sikkerhed afgøre, om en given motors kompression er i orden
eller ej.
|
Forbrænding og arbejdsslag.
|
|
|
|
Medens selve tændmidlerne vil blive omtalt
senere, skal vi her kun omtale, hvilke ho-
vedfordringer der må stilles til forbrændingens forløb.
Skønt forbrændingen foregår hurtigt, ja så hurtigt, at man ofte kalder
den en eksplo-
sion, vil den fuldstændige gennembrænding af hele ladningen dog tage
nogen tid.
Hvis man derfor venter med antændelsen, til stemplet er helt i top, vil
sidste del af
for-brændingen først foregå, når stemplet er godt på vej nedad og rummet
så stort,
at trykstigningen bliver ubetydelig.
Ladningen bør derfor antændes lidt før stemplet er i top og jo
før, des hurtigere mo-toren går. Altfor tidlig tænding giver dog hård
gang. Forbrændingen skal altså
helst foregå hurtigt, og her spiller formen af kompressionsrummet en
stor rolle. Et
kompres-sionsrum af den langagtige, fladtrykte form som T-typen, Fig. 11,
er således
højst u-heldigt, noget bedre er motoren af den såkaldte L-type, hvor
begge ventiler
er an-bragt på samme side af cylinderen, og denne type har da også større udbredelse end nogen anden, mest på grund af dens enkle ventilbevægelse.
|
|
|
|
Kompressionsrummet får dog en langt
heldigere form i motoren med topventiler, sær-
lig hvor slaget er langt i forhold til diameteren. Idealet ville
naturligvis være et kom-
pressionsrum af kugleform og med tænding i centrum, noget, der dog ikke
lader sig
gennemføre i praksis, men hvor ventilerne anbringes skråt i topstykket,
nærmer man
sig dog idealet, og man opnår tillige at kunne få plads til store
ventiler. Også af hen-
syn til varmetabet til kølevandet spiller det en stor rolle, at
kompressionsrummet har
den gunstigst mulige form, d.v.s., at det nærmer sig så meget, som
konstruktionen
gør det muligt, til kugleformen, da en sådan altid vil have den mindste
overflade i
for-hold til volumenet. Ved i L-typen at anvende Ricardo-princippet er
det dog muligt
at give kompressionsrummet en gunstigere form med bibeholdelse af den i
denne motor-type tiltalende enkle ventilbevægelse.
Selve ladningens sammensætning og forstøvning spiller også en betydelig
rolle for
for-brændingshastigheden. Det skal lige anføres at en ladning af passende sammensæt-ning har den hurtigste forbrænding, medens en meget mager og en altfor fed ladning begge vil forbrænde langsommere, og særlig vil den sidste bevirke,
at motoren
over-hedes. |
Udstødning.
|
|
Under stemplets opgang gælder det om, at
forbrændingsprodukterne øver så ringe
modstand mod bevægelsen som muligt. Som følge heraf bør
udstødningsventilerne
være rigelig store samt have tilstrækkelig løftehøjde. Desuden må
udstødningsrøret
være fri for skarpe knæk samt have rigelig lysning, og lydpotten, som
røgen i reglen
må passere, før den slipper ud i det fri, må ikke yde for stor modstand.
Udstødnings-
ventilen skal altid begynde at åbne noget før enden af arbejdsslaget,
for at trykket
kan nå at falde til atmosfærens tryk, forinden stemplet går opad.
|
Ventilbevægelsen.
|
|
|
|
Da det er af afgørende betydning for
motorens gang , at ventilbevægelsen er rigtig,
bør den altid undersøges, hvis motoren går mindre godt. På Fig. 12 er
antydet ven-
tilbevægelsen for en almindelig traktormotor, men afvigelserne kan dog
være ret va-
rierende for de forskellige motortyper. I al almindelighed kan det dog
siges, at de er
størst ved hurtiggående motorer.
|
|
 |
|
Hvor der ikke findes et særligt skema, der
angiver ventilbevægelsen, vil man som re-
gel kunne gå ud fra udstødningsventilen. - Denne skal nemlig lukke, når
stemplet er
i top eller umiddelbart efter, derimod aldrig før! Forkert
ventilbevægelse kan f.eks.
skyldes, at tandhjulene, der overfører bevægelsen fra krumtap- til
knastakslen, er
forkert i indgreb.
|
|
********************** |
sitemap |
|
|