Funktionsprinzip von Benzinmotoren

Ein Motor ist eine Maschine, die chemische Energie in mechanische Energie umwandelt, und ihr Umwandlungsprozess ist eigentlich ein Arbeitszyklusprozess. Vereinfacht gesagt verbrennt es den Kraftstoff im Zylinder, um kinetische Energie zu erzeugen, die den Kolben im Motorzylinder antreibt, sich hin und her zu bewegen, wodurch die mit dem Kolben verbundene Pleuelstange und die mit der Pleuelstange verbundene Kurbel so angetrieben werden, dass sie sich hin und her bewegen in einer kreisförmigen Bewegung um die Mitte der Kurbelwelle und gibt dabei Leistung ab.
Der Arbeitsprozess eines Viertakt-Benzinmotors ist ein komplexer Prozess, der aus vier Takten (Takten) besteht: Ansaugen, Verdichten, Verbrennungsexpansion und Ausstoß.
Ansaughub
Zu diesem Zeitpunkt wird der Kolben von der Kurbelwelle angetrieben, um sich vom oberen Totpunkt zum oberen Totpunkt zu bewegen, während das Einlassventil öffnet und das Auslassventil schließt. Wenn sich der Kolben vom oberen Totpunkt zum unteren Totpunkt bewegt, vergrößert sich das Volumen über dem Kolben und der Gasdruck im Zylinder nimmt ab, wodurch ein gewisser Unterdruck entsteht. Durch das Öffnen des Einlassventils wird der Zylinder mit dem Ansaugrohr verbunden und das Gemisch wird in den Zylinder gesaugt. Wenn sich der Kolben in den unteren Totpunkt bewegt, wird der Zylinder mit frischem Gemisch und Abgas gefüllt, das im vorherigen Arbeitszyklus nicht ausgestoßen wurde.
Kompressionshub
Der Kolben bewegt sich vom unteren Totpunkt zum oberen Totpunkt und die Einlass- und Auslassventile schließen. Die Kurbelwelle dreht sich unter der Trägheit des Schwungrads und der Kolben wird durch die Pleuelstange nach oben gedrückt. Das Gasvolumen in der Flasche nimmt allmählich ab und das Gas wird komprimiert. Dadurch steigen Druck und Temperatur des Mischgases in der Flasche.
Arbeitshub
Zu diesem Zeitpunkt werden die Einlass- und Auslassventile gleichzeitig geschlossen, die Zündkerze zündet und das Gemisch verbrennt heftig. Die Temperatur und der Druck im Zylinder steigen stark an, und das Gas mit hoher Temperatur und hohem Druck treibt den Kolben dazu, sich nach unten zu bewegen, wodurch die Kurbelwelle durch die Pleuelstange in Drehung versetzt wird. Während der vier Arbeitstakte des Motors kann nur dieser Takt thermische Energie in mechanische Energie umwandeln, daher wird dieser Takt auch als Arbeitstakt bezeichnet.
Auspuffhub
Zu diesem Zeitpunkt öffnet sich das Auslassventil, der Kolben bewegt sich vom unteren Totpunkt zum oberen Totpunkt und das Abgas wird aus dem Zylinder ausgestoßen, während sich der Kolben nach oben bewegt. Aufgrund des Widerstands der Abgasanlage und der Tatsache, dass auch der Brennraum ein gewisses Volumen einnimmt, ist es nicht möglich, das Abgas am Ende des Abgasvorgangs vollständig auszustoßen. Das verbleibende Abgas wird Restabgas genannt. Restabgase wirken sich nicht nur auf die Inflation aus, sondern haben auch negative Auswirkungen auf die Verbrennung.
Am Ende des Ausstoßhubs kehrt der Kolben in den oberen Totpunkt zurück. Damit ist ein Arbeitszyklus abgeschlossen. Anschließend drehte sich die Kurbelwelle, angetrieben durch die Trägheit des Schwungrads, weiter und begann den nächsten Zyklus. Der Motor läuft also immer wieder weiter.