En fram- och återgående förbränningsmotor är en typ av förbränningsmotor utrustad med en kolv, vars uppgift är att förmedla omvandlingen av termisk energi som genereras av en kemisk reaktion till motorns mekaniska arbete.

Under begreppet kolvförbränningsmotor kan vi tänka oss en klassisk motor med fram- och återgående rörelse av kolven eller en mindre använd motor med roterande kolv och därmed Wankelmotorn.

Kolvförbränningsmotor

1. Beroende på den plats där förbränningen äger rum:

• En förbränningsmotor (till exempel en bensin- eller dieselmotor)
• En extern förbränningsmotor (till exempel en Stirlingmotor)

2. En motor med intermittent driftcykel, antingen:

• Tvåtaktsmotor
• Fyrtaktsmotor

3. Enligt kolvens rörelse:

• Motor med kolvrörelse fram och tillbaka
• Motor med roterande kolvrörelse (Wankelmotor)

För att kvalificera en motor som en fram- och återgående förbränningsmotor måste den dock uppfylla minst ett villkor från var och en av dessa tre punkter. För närvarande är den mest använda typen av kolvförbränningsmotor fyrtakts- och tvåtaktsmotorn med förbränning och rätlinjig fram- och återgående rörelse.

Andra typer av kolvförbränningsmotorer används inte längre eller används endast minimalt.

Motorer med extern förbränning och rätlinjig kolvrörelse

Denna typ av motor är den minst använda bland kolvförbränningsmotorer. Stirlingmotor använder värme från en extern källa för att skapa energi för arbetscykeln.

Relaterad artikel - 

Stirlingmotor: Vilka är dess fördelar?

Stirlingmotorn använder kemisk energi från förbränning av bränsle för att värma upp ett isolerat arbetsämne som utför arbete i motorn. Förbränning sker alltid utanför motorn och det isolerade arbetsämnet är ofta gas.

Motorer med förbränning och roterande rörelse av kolven

Denna kategori inkluderar Wankel-motorn, ibland kallad rotationsmotor. Det är en förbränningsmotor med en roterande kolv som omvandlar tryck till roterande rörelse. Till skillnad från en klassisk kolvförbränningsmotor roterar alla delar av en Wankelmotor i en riktning.

Relaterad artikel - 

Wankelmotor: Hur fungerar det och vilka är dess fördelar?

Fyrtaktscykeln: insug, kompression, förbränning och avgas, sker mellan det ovala innerhöljet och den triangelformade roterande kolven.

Kolvarna roterar runt en axel, kallad den excentriska axeln, och passerar genom rotorns centrum. Ett stort kugghjul ger kolvens cirkulära rörelse med inre tänder, placerade i mitten av rotorn (kolven). Ett litet kugghjul som kopplar in rotordrevet är stelt fäst vid axeln.

Relaterad artikel - 

Motorkolvar: Hur fungerar de?

På de ställen där den roterande kolven möter motorkåpans inre skal, säkerställer en tätning att tre isolerade utrymmen skapas mellan rotorn och skalet. När kolven roterar rör sig dessa utrymmen i rotationsriktningen och ökar och minskar i volym.

Motorer med förbränning och rätlinjig kolvrörelse:

Kolvens förbränningsmotor med förbränning och fram- och återgående rörelse av kolven tillhör de mest utbredda motorerna som används för att köra bilar, motorcyklar, fartyg och små flygplan.

Relaterad artikel - 

Förbränningsmotor: Hur fungerar det?

Det är därför den mest talrika representanten inte bara för kolvförbränningsmotorer utan även för alla andra förbränningsmotorer.

Vi kan inkludera dessa motorer i kategorin:

• Tvåtakts bensinmotorer (detta är små motorer som främst används för att driva motorcyklar)
• Tvåtakts dieselmotorer (detta är motorer som oftast används inom industrin, t.ex. reservgeneratorer för produktion av el)
• Fyra- takts bensinmotorer (detta är motorer av olika volymer, som oftast används för att köra bilar)
• Fyrtakts dieselmotorer (dessa är motorer av olika volymer, som oftast används för att köra bilar, bussar, skåpbilar eller lastbilar och andra tunga maskineri)

Konceptet för denna motor i ett nötskal:

En kolv-förbränningsmotor med intern förbränning omvandlar kemisk energi till mekanisk energi genom att förbränna blandningen. Efter att ha antänt blandningen i förbränningskammaren, som måste vara perfekt förseglad, skapas ett stort tryck, som verkar på motorns kolv och flyttar den.

Kolvens glidrörelse överförs genom vevstaken till vevaxeln och förvandlas därmed till en roterande, tack vare vilken föraren av en bil eller annan maskin är säkerställd.

En arbetscykel för motorn består av följande faser:

1. Intag - fasen för att fylla cylindern med en ny laddning
2. Kompression - fasen för att komprimera blandningen
3. Förbränning - fasen av förbränning, under vilken omvandlingen sker termisk energi för mekaniskt arbete
4. Avgaser - fasen för att trycka ut avgaser ur cylindern

Fram- och återgående förbränningsmotor och dess konstruktion:

Fram- och återgående förbränningsmotorer med rätlinjig kolv-rörelse och förbränning kan delas in i flera grupper enligt flera designegenskaper, nämligen:

Enligt kylmetoden:

• Luftkyld motor
• Vätskekyld motor

Vi delar upp kolvförbränningsmotorer efter antalet och arrangemanget av cylindrar och vevaxlar i:

Enkelaxlade motorer:

En enaxlad motor är en kolvförbränningsmotor utrustad med endast en vevaxel. Denna motortyp är den mest representerade i konstruktionen av kolvförbränningsmotorer.

Gruppen av enaxlade motorer inkluderar:

• Encylindriga motorer
• Radmotorer - respektive enradiga, som har alla cylindrar i en rad
• Dubbelradiga motorer - V-motorer med V-formade cylindrar, motorer med A-cylindrar eller VR-motorer
• Treradiga motorer - W-motorer
• Fläktmotorer
• Fyrradersmotorer - X-motorer
• Radialmotorer - med cylindrar placerade runt vevaxeln
• Multiradialmotorer - två-, tre-, fyrcylindriga radialmotorer och så vidare

Beroende på antalet cylindrar tillhör några av ovanstående typer gruppen platta motorer.

Fleraxlade motorer:

En fleraxlad motor är en kolvförbränningsmotor utrustad med flera vevaxlar. Beroende på antalet axlar kallas fleraxlade motorer tvåaxlade, treaxlade och så vidare.

Relaterad artikel - 

Vevaxel: Vad är den till för och vilka krafter måste den tåla?

Motorns fleraxliga konstruktion möjliggör förverkligandet av enkolvs-, tvåkolvs- och flerkolvsmotorer.

Denna grupp inkluderar:

• Motorer med motroterande kolvar
• Motorer med parallella cylindrar - U-motorer
• Triangulär motor
• Y-motorer
• Fyrsidig motor
• H-motorer

Beroende på antalet cylindrar tillhör några av ovanstående typer gruppen platta motorer.

Indelning av kolvförbränningsmotorer efter typ av distribution:

1. Motor med kanalfördelning
2. Motor med glidfördelning
3. Motor med ventilfördelning:

• Ventilfördelning F - med en ventil på sidan av cylindern med den andra i huvudet (föråldrad design)
• Ventilfördelning SV (sidoventil) - med en ventil på sidan av cylindern (föråldrad design)
• Ventil distribution OHV (överliggande ventil) - med ventiler i cylinderhuvudet
• OHC ventiltåg (överliggande kamaxel) - med ventiler och en kamaxel i cylinderhuvudet
• DOHC eller 2xOHC ventiltåg - med två Kamaxlar i cylinderhuvudet
• Motor med kombinerad distribution - en kanal, utloppet genom en ventil hanterar vanligtvis blandningens inlopp.

De karakteristiska parametrarna för en fram- och återgående förbränningsmotor med fram- och återgående kolvrörelse är:

• Slag - avståndet mellan kolvens nedre och övre mittpunkt
• Slagvolym - skillnaden i förbränningskammarens volym mellan kolvens nedre och övre mitt i cm3
• Kompressionens volym utrymme - volymen som finns kvar i cylindern i cm3 när kolven är i övre dödpunkten
• Kompressionsförhållande - förhållandet mellan cylindervolymen när kolven är i nedre dödpunkten och volymen när kolven är i övre dödpunkten

Grundläggande parametrar för en kolvförbränningsmotor:

De grundläggande tekniska parametrarna för en kolvförbränningsmotor inkluderar kraft och vridmoment. Bilens maximala hastighet och acceleration beror på dessa parametrar, bränsleförbrukning eller förmågan att klättra i backar.

Motoreffekten anges i kilowatt (kW) och hästkrafter (PS, HP, ks). Enheten för vridmoment är Newtonmeter (Nm) eller pund per fot (ft-lbs).