Sisepõlemismootor

Otto-mootor ehk neljataktiline sisepõlemismootor
1. Sisselasketakt
2. Survetakt
3. Töötakt
4. Väljalasketakt

Kahetaktiline sisepõlemismootor

Pöördkolb- ehk Wankel-mootor

I – nukkvõll
V – klapid
P – kolb
R – keps
C – väntvõll
W – veesärk
E – nukkvõll
S – süüteküünal

Sisepõlemismootor on mootor, mis muundab selle sisemuses toimuvast vedel- või gaasikütuse põlemisest saadud energia mehaaniliseks energiaks.

Tööpõhimõte

Põlemise tagajärjel paisunud gaaside energia kantakse üle kolvile, mis omakorda hakkab liikuma ning kannab kepsu kaudu jõu üle väntvõllile. Viimane hakkab pöörlema ning seda pöörlemist saab rakendada erinevate mehhanismide käitamiseks.

Et vältida mootori ülekuumenemisest tekkida võivat üleliigset kulumist või ebaühtlast soojuspaisumist, mis tekitab omakorda pragunemist, tuleb seda jahutada. Populaarsemad jahutusviisid on õhkjahutus ja vedelikjahutus. Tänapäevased automootorid võivad kasutada mõlemat, kuid suuremad mootorid on vedelikjahutusega. Mõnel mootoril on ka lisatud mootoriõli jahutus.

Et põlemisprotsessi käivitada, on sisepõlemismootoril vaja välist abi – tavaliselt starteri näol.

Jagunemine

Töötaktide järgi

Eksisteerib kahte põhiliiki sisepõlemismootoreid:

• Neljataktilised
• kahetaktilised.

Tänapäeval on levinud neljataktilised sisepõlemismootorid, mis on suurema kasuteguriga, keskkonnasõbralikumad ja vaiksemad. Kahetaktilisi mootoreid kasutatakse tänapäeval mootorratastel, paatidel, mootorsaanidel ning muudel väiksematel liiklusvahenditel. Kahetaktilist mootorit kasutatakse veel ka väiksemate statsionaarsete seadmete nagu generaatorid, pumbad käitamiseks ning ka väiksemate tööriistade nagu mootorsaed, muruniidukid ja muud töövahendid, mis vajavad autonoomset jõuallikat.

Kütuse ja jahutuse järgi

Kahe- ja neljataktilised mootorid jagunevad omakorda bensiini (gaasi) ja diiselmootoriteks. Sisepõlemismootoreid liigitatakse veel, sõltumata kütusest või taktide arvust, õhkjahutusega ja vedelikjahutusega mootoriteks.

Silindrite arvu ja asetuse järgi

Sisepõlemismootorid erinevad ka silindrite arvu ja silindrite asetuse poolest:

• 1-silindriline (1)

• ridamootor (2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 14, 16)

• V-mootor (2, 4, 6, 8, 10, 12, 16, 20, 24)

• boksermootor (2, 4, 6, 8, 12)

• VR-mootor (5, 6, 7, 8, 12, 16)

• W-mootor (3, 8, 12, 16)

• U-mootor (4, 12, 16)

• Y-mootor (3, 6, 12, 18, 24)

• H-mootor (4, 8, 16, 24, 40)

• X-mootor (4, 8, 16, 24)

• tähtmootor (3, 5, 7, 9, 11) (lennukimootor)

• ridatähtmootor ((6x2=12, 4x3=12, 6x4=24, 4x5=20, 2x6=12, 4x6=24, 6x6=36, 3x7=21, 4x7=28, 6x7=42, 8x7=56, 4x9=36) (lennuki- ja laevamootor)

• mitmesektsiooniline tähtmootor (2x7=14, 2x9=18, 4x7=28) (lennukimootor)

• pöördkolb- ehk Wankel-mootor

(sulgudes on võimalik silindrite arv, paksus kirjas on tänapäeval maismaasõidukitel kasutatavad mootorid)

Kasutegur ja efektiivsus

Sisepõlemismootori negatiivne külg on selle madal kasutegur – üle poole põlemisel vabanenud energiast on soojus, millest tuleb mootoril omakorda vabaneda. Enamiku diiselmootorite kasutegur jääb 40–45% vahele, bensiinimootorite madalama surveastme tõttu on bensiinimootorid veel väiksema efektiivsusega. Kolbmootorite efektiivsust saab tõsta näiteks levinud turbokompressori või muud moodi ülelaadimise abil, mille puhul surutakse põlemiskambrisse rohkem õhku.

Põhimõisted

Takt – kolvi liikumise ajal ühest surnud seisust teise toimuvaid protsesse nimetatakse taktiks.

Surnud seis – kolvi ülemist ja alumist piirasendit, kus kolb muudab oma liikumise suunda, nimetatakse vastavalt ülemiseks ja alumiseks surnud seisuks.

Kolvikäik – teekond, mille kolb läbib liikumisel ühest surnud seisust teise.

Töömaht – ruumi, mille kolb vabastab liikudes ülemisest surnud seisust alumisse nimetatakse silindri töömahuks. Ruumi, mis jääb pealepoole kolbi, selle ülemises surnud seisus nimetatakse põlemiskambri mahuks. Töömahu ja põlemiskambri mahu summat nimetatakse üldmahuks. Mitmesilindriliste mootori kõigi silindrite töömahtude summat nimetatakse mootori töömahuks. Väiksematel mootoritel tähistatakse töömahtu kuupsentimeetrites, suurematel mootoritel liitrites.

Surveaste – on üldmahu ja põlemiskambri mahu suhe.

Silinder – moodustab ruumi, kus toimub küttesegu põlemine ja soojusenergia muundamine mehaaniliseks tööks.

Kolb – silindris tihedalt liikuv vahesein. Mootori töötamisel sooritab kolb silindris sirgjooneliselt edasi-tagasi liikumist.

Keps – kujutab endast kangi, mis seob kolvi edasi tagasi liikumise väntvõlli pöörlevaks liikumiseks ja vastupidi, olenevalt sellest, mis sugune neist on liikumise allikas.

Väntvõll – koosneb poolitatud võllist, mis on üheks tervikuks liidetud neid ühendava vända kaudu.

Vaata ka

• Hõõgsüüde
• Detonatsioon
• Muutuv gaasijaotusfaas