Forbrenningsmotor (ICE)

En forbrenningsmotor produserer mekanisk effekt ved å forbrenne drivstoff inne i sine egne arbeidskamre, sylindrene, i stedet for i et separat fyrhus. Navnet skiller den fra maskiner med ytre forbrenning, som dampmaskinen, der drivstoffet brennes utenfor sylinderen for å varme opp et arbeidsmedium. Ved å antenne en luft- og drivstoffblanding direkte inne i en forseglet sylinder utnytter motoren den raske ekspansjonen av de varme gassene til å gjøre arbeid umiddelbart og i kompakt format, og det er grunnen til at denne konstruksjonen kom til å dominere veitransporten i over hundre år.

Kjernemekanismen omdanner trykket fra de brennende gassene til roterende bevegelse. Inne i hver sylinder glir et stempel opp og ned, tettet av stempelringer. Når luft- og drivstoffladningen antennes, driver den skarpe trykkstigningen stempelet ned i sylinderløpet, og en veivstang overfører dette lineære skyvet til en veivaksel, hvis forskjøvne kast omdanner stemplenes frem- og tilbakegang til jevn rotasjon. Denne rotasjonen driver til slutt hjulene etter å ha passert svinghjul, clutch og girkasse. Ventiler i topplokket, åpnet og lukket i takt av kamakselen, slipper inn frisk ladning og driver ut de brukte avgassene til rett tid.

De fleste bilmotorer arbeider etter firetaktsprinsippet, der hver sylinder fullfører fire stempelslag for hver kraftimpuls: et innsugstakt som trekker inn ladningen, et kompresjonstakt som presser den sammen, et arbeidstakt der den forbrennes og skyver stempelet ned, og et eksostakt som driver ut den brente gassen. Fordi bare ett av de fire taktene gir kraft, er flere sylindre ordnet slik at tenningene overlapper, noe som gir en jevn flyt av dreiemoment og den karakteristiske mykheten i en flersylindret motor.

De to dominerende drivstoffene deler motorene i to familier som skiller seg først og fremst i måten de tenner på. En bensinmotor blander drivstoff og luft og antenner den komprimerte blandingen med en tennplugg på et nøyaktig tidspunkt. En dieselmotor komprimerer kun luft til et langt høyere forhold og varmer den nok til at det innsprøytede drivstoffet antennes av seg selv, og det er derfor dieselmotorer ikke trenger gnist og som regel gir høyere dreiemoment og virkningsgrad. Utover drivstoff beskrives motorer ved sitt slagvolum — sylindrenes samlede arbeidsvolum — og sitt kompresjonsforhold, som begge sterkt former effekt og forbruk, og de kan puste fritt eller mates av en turbolader eller mekanisk kompressor.

Gjennom det meste av bilismens historie var forkortelsen ICE sjelden nødvendig, fordi nesten alle biler hadde en. Begrepet har først fått fotfeste etter at batterielektriske og hybride drivlinjer har spredt seg, noe som skapte behov for å skille drivstoffdrevet kraft fra elektrisk drift. I den sammenhengen står ICE nå som kortformen for den etablerte teknologien, verdsatt for lang rekkevidde og rask fylling, men stadig oftere veid opp mot elektromotorer når det gjelder virkningsgrad, lokale utslipp og mekanisk enkelhet.