Kolb-sisepõlemismootor on kolviga varustatud sisepõlemismootori tüüp, mille ülesandeks on vahendada keemilise reaktsiooni käigus tekkiva soojusenergia muundamist mootori mehaaniliseks tööks.

Kolbpõlemismootori mõiste all võime ette kujutada klassikalist kolvi edasi-tagasi liikumisega mootorit või vähemkasutatud pöörleva kolviga mootorit ja seega Wankeli mootorit.

Sisu

• Kolbpõlemismootor
• Välise põlemis- ja sirgjoonelise kolvi liikumisega mootorid
• Sisepõlemis- ja kolvi pöörleva liikumisega mootorid
• Sisepõlemis- ja sirgjoonelise kolvi liikumisega mootorid
• Kolb-sisepõlemismootor ja selle ehitus
• Ühe võlliga mootorid
• Mitme võlliga mootorid
• Kolbpõlemismootorite jaotus vastavalt jaotustüübile
• Kolbpõlemismootori põhiparameetrid

Kolbpõlemismootor

1. Vastavalt põlemiskohale:

• Sisepõlemismootor (näiteks bensiini- või diiselmootor)
• Välispõlemismootor (näiteks Stirlingi mootor)

2. Katkendliku töötsükliga mootor:

• Kahetaktiline mootor
• Neljataktiline mootor

3. Vastavalt kolvi liikumisele:

• Kolvi edasi-tagasi liikumisega mootor
• Pöörleva kolvi liikumisega mootor (Wankeli mootor)

Mootori kvalifitseerimiseks kolb-sisepõlemismootoriks peab see aga vastama vähemalt ühele tingimusele kõigist kolmest punktist. Praegu on enim kasutatav kolbpõlemismootori tüüp sisepõlemis- ja sirgjoonelise edasi-tagasi liikumisega neljataktiline ja kahetaktiline mootor.

Muud tüüpi kolbpõlemismootoreid enam ei kasutata või kasutatakse neid minimaalselt.

Välise põlemis- ja sirgjoonelise kolvi liikumisega mootorid

Seda tüüpi mootoreid kasutatakse kolbpõlemismootorite seas kõige vähem. Stirlingi mootor kasutab töötsükli jaoks energia loomiseks välisest allikast pärit soojust.

Seotud postitus - 

Stirlingi mootor: millised on selle eelised?

Stirlingi mootor kasutab kütuse põletamisel tekkivat keemilist energiat isoleeritud tööaine soojendamiseks, mis teeb tööd mootoris. Põlemine toimub alati väljaspool mootorit ja isoleeritud tööaine on sageli gaas.

Sisepõlemis- ja kolvi pöörleva liikumisega mootorid

Sellesse kategooriasse kuulub Wankeli mootor, mida mõnikord nimetatakse ka pöörlevaks mootoriks. See on sisepõlemismootor, millel on pöörlev kolb, mis muudab rõhu pöörlevaks liikumiseks. Erinevalt klassikalisest kolbpõlemismootorist pöörlevad Wankeli mootori kõik osad ühes suunas.

Seotud postitus - 

Wankeli mootor: kuidas see töötab ja millised on selle eelised?

Neljataktiline tsükkel: sisselaskmine, kokkusurumine, põlemine ja väljalaskmine toimub ovaalse sisemise korpuse ja kolmnurkse kujuga pöörleva kolvi vahel.

Kolvid pöörlevad ümber võlli, mida nimetatakse ekstsentriliseks võlliks, ja läbivad rootori keskosa. Suur hammasratas tagab sisemiste hammastega kolvi ringikujulise liikumise, mis asub rootori (kolvi) keskel. Väike hammasratas, mis ühendab rootori hammasratta, on jäigalt kinnitatud võlli külge.

Seotud postitus - 

Mootori kolvid: kuidas need töötavad?

Kohtades, kus pöörlev kolb puutub kokku mootorikatte sisemise kestaga, tagab tihend selle, et rootori ja kesta vahele tekib kolm isoleeritud ruumi. Kolvi pöörlemisel liiguvad need ruumid pöörlemissuunas ning nende maht suureneb ja väheneb.

Sisepõlemis- ja sirgjoonelise kolvi liikumisega mootorid:

Sisepõlemis- ja kolvi edasi-tagasi liikumisega kolbpõlemismootor kuulub enimlevinud mootorite hulka, mida kasutatakse autode, mootorrataste, laevade ja väikelennukite juhtimiseks.

Seotud postitus - 

Sisepõlemismootor: kuidas see töötab?

Seetõttu on see mitte ainult kolbpõlemismootorite, vaid ka kõigi teiste sisepõlemismootorite arvukaim esindaja.

Võime lisada need mootorid kategooriasse:

• Kahetaktilised bensiinimootorid (need on väikesed mootorid, mida kasutatakse peamiselt mootorrataste juhtimiseks)
• Kahetaktilised diiselmootorid (need on tööstuses kõige sagedamini kasutatavad mootorid, näiteks varugeneraatorid elektri tootmiseks)
• Nelja- takti bensiinimootorid (need on erineva mahuga mootorid, mida kasutatakse enamasti autode juhtimiseks)
• Neljataktilised diiselmootorid (need on erineva mahuga mootorid, mida kasutatakse kõige sagedamini sõiduautode, busside, kaubikute või veoautode juhtimiseks ja muu raske masinad)

Selle mootori kontseptsioon lühidalt:

Sisepõlemismootoriga kolbpõlemismootor muudab keemilise energia segu põletades mehaaniliseks energiaks. Pärast segu süütamist põlemiskambris, mis peab olema ideaalselt suletud, tekib suur rõhk, mis mõjub mootori kolvile ja liigutab seda.

Kolvi libisemisliikumine kandub läbi kepsu väntvõllile ja muutub seega pöörlevaks, tänu millele on tagatud auto või muu masina juht.

Mootori üks töötsükkel koosneb järgmistest faasidest:

1. Sissevõtt – silindri täitmise faas värske laenguga
2. Tirendamine – segu kokkupressimise faas
3. Põlemine – põlemisfaas, mille käigus toimub muundumine soojusenergia mehaaniliseks tööks
4. Väljaheide- heitgaaside silindrist väljatõukamise faas

Kolb-sisepõlemismootor ja selle ehitus:

Sirgjoonelise kolvi liikumise ja sisepõlemisega kolbpõlemismootorid võib mitme konstruktsioonitunnuse järgi jagada mitmeks rühmaks, nimelt:

Vastavalt jahutusmeetodile:

• Õhkjahutusega mootor
• Vedelikjahutusega mootor

Kolbpõlemismootorid jagame vastavalt silindrite ja väntvõllide arvule ja paigutusele:

Ühe võlliga mootorid:

Ühevõlliline mootor on kolbpõlemismootor, mis on varustatud ainult ühe väntvõlliga. See mootoritüüp on kõige sagedamini esindatud kolbpõlemismootorite konstruktsioonis.

Ühevõlliliste mootorite rühma kuuluvad:

• Ühesilindrilised mootorid
• Reamootorid - vastavalt üherealised, millel on kõik silindrid ühes reas
• Kaherealised mootorid - V-kujuliste silindritega V-mootorid, A-silindritega mootorid või {}-mootorid
• Kolmerealised mootorid - W mootorid
• Ventilaatormootorid
• Neljarealised mootorid - X mootorid
• Radiaalmootorid - väntvõlli ümber paiknevate silindritega
• Mitme radiaalmootorid - kahe-, kolme- , neljasilindrilised radiaalmootorid ja nii edasi

Silindrite arvu järgi kuuluvad mõned ülaltoodud tüüpidest lamemootorite rühma.

Mitme võlliga mootorid:

Mitme võlliga mootor on mitme väntvõlliga varustatud kolbpõlemismootor. Vastavalt võllide arvule nimetatakse mitme võlliga mootoreid kahevõllilisteks, kolmevõllilisteks jne.

Seotud postitus - 

Väntvõll: milleks see on mõeldud ja millistele jõududele see peab vastu pidama?

Mootori mitmevõlliline konstruktsioon võimaldab realiseerida ühe-, kahe- ja mitme kolviga mootoreid.

Sellesse rühma kuuluvad:

• Vastupidiselt pöörlevate kolbidega mootorid
• Paralleelsilindritega mootorid - U-mootorid
• Kolmnurkne mootor
• Y-mootorid
• Nelinurkne mootor
• H-mootorid

Silindrite arvu järgi kuuluvad mõned ülaltoodud tüüpidest lamemootorite rühma.

Kolbpõlemismootorite jaotus vastavalt jaotustüübile:

1. Mootor kanalijaotusega
2. Mootor liugjaotusega
3. Mootor koos klapijaotusega:

• Klapijaotus F - ühe klapiga silindri küljel, teisega peas (vananenud konstruktsioon)
• Klapijaotus SV (külgventiil) - klapiga silindri küljel (vananenud disain)
• Klapijaotus OHV (overhead klapp) - klappidega silindripeas
• OHC klapijalg (ülemine nukkvõll) - klappidega ja nukkvõlliga silindripeas
• DOHC või 2xOHC klapijalg - kahe nukkvõlliga silindris pea
• Kombineeritud jaotusega mootor - kanal, klapi väljund käsitleb tavaliselt segu sisselaskeava.

Kolb-kolvi liikumisega kolbpõlemismootori iseloomulikud parameetrid on järgmised:

• Käigu – kolvi põhja ja ülemise keskpunkti vaheline kaugus
• Käigu maht – kolvi alumise ja ülemise keskkoha põlemiskambri mahtude erinevus cm3
• Surveruumi maht – maht, mis jääb silindrisse cm3, kui kolb on ülemises surnud punktis
• Surveaste - silindri ruumala suhe, kui kolb on alumises surnud punktis, ja ruumala, kui kolb on surnud punktis. ülemine surnud koht

Kolbpõlemismootori põhiparameetrid:

Kolbpõlemismootori põhilised tehnilised parameetrid hõlmavad võimsust ja pöördemomenti. Auto maksimaalne kiirus ja kiirendus sõltuvad nendest parameetritest, kütusekulust või mäkke ronimise võimalusest.

Mootori võimsus on antud kilovattides (kW) ja hobujõududes (PS, HP, ks). Pöördemomendi ühik on njuutonmeeter (Nm) või nael jala kohta (ft-lbs).