Hvad er et stempel, og hvordan fungerer det

Stemplet eller stemplerne i en forbrændingsmotor er meget centrale for dens funktion. Det er stemplerne der driver krumtapakslen rundt, og derved i sidste ende gør at motoren kan drive et køretøj fremad. Stemplets funktion er dermed ganske afgørende for hvor godt motoren fungerer.

Der findes flere forskellige typer motorer, de fleste fleste er stempelmotorer, og de deles groft sagt op i 2- og 4-taktsmotorer. Små motorer er oftest 2-takts, mens større motorer er 4-takts, med mindre vi taler de helt store skibsmotorer som er 2-taktere.

Motoren stempel kører op og ned i cylinderen og driver krumtapakslen rundt. Krumtappen driver så praktisk talt bilen fremad, men leverer også kraft til generatoren og mange andre nødvendige systemer i køretøjet.

En 4-takts benzinmotor fungerer således

1. Luft og benzin blandes udenfor cylinderen enten i en karburator eller lige før indsugningsventilen ved at der sprøjtes benzin ind i luftstrømmen.
2. Blanding ledes ind i cylinderen gennem ventilen eller ventilerne, hvorefter indsugningsventilerne lukker.
3. Herefter trykker stemplet blandingen sammen, og den antændes så af tændrøret lige før stemplet når helt op i toppen af cylinderen.
4. Blandingen forbrænder og ekspanderer voldsomt og trykker derfor stemplet ned igen.
5. Når stemplet er næsten helt i bund lukkes udsugningsventilerne op og stemplet presser derefter resterne/udstødningen ud af cylinderen.

En 4-takts dieselmotor fungerer lidt anderledes:

Grundlæggende er det samme cyklus, men en dieselmotor suger kun ren luft ind, ikke en brændstofblanding. Her er stemplets funktioner som følger:

1. Luft suges ind og komprimers af det opdadgående stempel.
2. Ved toppunktet sprøjtes der dieselolie ind, denne forstøves, fordamper og antændes af den høje temperatur.
3. Blandingen eksploderer og trykker stemplet ned.
4. Når stemplet er næsten nede åbnes udsugningsventilen og resterne sendes ude af cylinderen.

Denne process gentages så op til flere tusind gange i minuttet.

En 2-takts motor fungerer således:

Den store forskel i forhold til 4-takts motorer er at der ikke er nogen ventiler.

1. Brændstofblandingen suges ind ved hjælp af et undertryk i bunden af motoren.
2. Når stemplet kører ned suges blandingen via en kanal op i toppen af motoren, samtidig sendes udstødningen ud i modsat side.
3. Blanding presse nu sammen i toppen og antændes enten af et tændrør eller på grund af det høje tryk.

Fordelen ved 2-takts motorer er at de er billige at fremstille, men de forurener mere end 4-takts motorer fordi det ikke kan undgås at uforbrændt brændstof sendes ud sammen med udstødningen. Samtidig kan en 2-takts motor ikke smøres på samme måde som en 4-takts motor, det er derfor nødvendigt at blande olie i brændstoffet, hvilket også øger forureningen fra disse motorer. Derfor anvendes de mest til motorcykler, knallerter og andre små køretøjer samt i store skibsmotorer da fremstillingsprisen og vedligeholdelsesomkostningerne er lavere.