Tegenwoordig zijn veel auto’s nog voorzien van een verbrandingsmotor. Een verbrandingsmotor verband brandstoffen en zet deze om in bewegingsenergie oftewel mechanische energie. Hiervoor worden meestal fossiele brandstoffen gebruikt. Deze zijn verwerkt in benzine en diesel. Deze brandstoffen wordt gebruikt om een motor in beweging te krijgen. Een veelgebruikte motor waarbij dit proces plaatsvind is de viertakt-ottomotor. Deze motor word in ongeveer tachtig procent van alle personenauto’s toegepast.
Wat is een viertaktmotor of ottomotor?
Ottomotor of viertaktmotor is een verschillende benaming voor het dezelfde motor. Deze motor werd uitgevonden in 1876 door Nikolaus Otto. Hij bedacht de viertaktmengselmotor omdat hij deze motor had bedacht werd de motor ook wel Ottomotor genoemd. De viertaktmotor werd later dat jaar door Wilhelm Maybach verbeterd. Aan het einde van het jaar 1876 werd de viertaktmotor in grote aantallen geproduceerd.
De viertaktmotor is een verbrandingsmotor en bevat zuigers. Deze zuigers worden in beweging gebracht door de verbranding van brandstof. De brandstof die voor een viertaktmotor kan worden gebruikt is divers. Een veelgebruikte brandstof is benzine, daarnaast wordt ook gebruik gemaakt van aardgas of LPG. De viertaktmotor word tegenwoordig in bijna alle auto’s toegepast.
Hoe werkt een viertaktmotor?
Hiervoor werd aangegeven dat een viertaktmotor zuigers bevat. Deze zuigers worden in beweging gebracht door de verbranding van een brandstofmengsel. De zuiger word door deze verbranding naar beneden gestuwd. Omdat de zuigers bevestigd zijn aan een krukas wordt deze ook in beweging gebracht. De zuiger in de viertaktmotor brengt tijdens de zogenoemde arbeidsslag de krukas in beweging en zorgt er voor dat deze as twee omwentelingen maakt. Er word bij een viertaktmotor gebruik gemaakt van verschillende ‘slagen’ die door de zuiger worden gemaakt. Deze zogenoemde slagen zijn in de volgende alinea behandeld.
Slagen van een viertaktverbrandingsmotor
Bij een viertaktmotor maken de cilinders elk vier slagen. Daar is de naam viertaktmotor ook van afgeleid. De slagen van deze motor zijn als volgt:
- Inlaatslag. Dit is de eerste slag die door de zuiger word gemaakt. De uitlaatklep is afgesloten en de zuiger zakt naar beneden. Hierdoor ontstaat een aanzuigkracht. Door deze zuigkracht word een lucht-brandstofmengsel aangetrokken via de inlaatklep in de cilinder.
- Compressieslag. Dit is de tweede slag die word gemaakt door de zuiger. Hierbij komt de zuiger doormiddel van de krukas weer naar boven. Daarbij drukt de zuiger het brandstofmengsel samen. Dit wordt ook wel compressie genoemd. Vandaar de naam compressieslag.
- Arbeidsslag. Dit is de derde slag die door de zuiger wordt gemaakt. De zuiger bevind zich op zijn hoogste niveau in de cilinder. Het brandstofmengel, dat in de vorige slag werd gecomprimeerd, word ontstoken door een bougievonk. Door deze verbranding ontstaat een ontploffing en word druk gerealiseerd. De zuiger wordt met deze druk naar beneden gebracht en brengt de krukas in beweging. De krukas maakt twee omwentelingen.
- Uitlaatslag. De vierde slag die door de zuiger wordt gemaakt is de uitlaatslag. Het verbrande brandstofmengsel moet ook weer de cilinder verlaten. Hiervoor zorgt de uitlaatslag. De zuiger bevind zich aan het begin van deze slag onderaan de cilinder. De zuiger komt weer omhoog door de draaibeweging van krukas en stuwt daardoor de verbrandingsgassen door een uitlaatklep uit de cilinder. De uitlaatslag is de laatste slag die wordt gemaakt in een viertaktmotor. Daarna begint het proces weer opnieuw.
De viertaktmotor zorgt er voor dat de krukas in beweging wordt gebracht. Hierdoor kan een voertuig worden aangedreven. De viertaktmotor moet hiervoor wel voortdurend worden voorzien van nieuwe brandstof. Deze brandstof zorgt er tijdens de verbranding voor dat CO2 wordt uitgestoten. Deze CO2 uitstoot is schadelijk voor het milieu. Daarom word in de autotechniek gekeken naar alternatieve brandstoffen en milieuvriendelijker motoren. Ondanks dat wordt de viertaktmotor nog veel toegepast binnen de automotive.