Vad är en förbränningskammare?
En förbränningskammare är området i en motor där bränslet förbränns. I en förbränningsmotor bränns bränsle i utrymmet direkt ovanpå kolvarna. Förbränningsmotorer används ofta i små, mobila fordon. I den yttre förbränningsmotorn bränns bränsle i ett utrymme som är fysiskt separerat från väggarna i dess cylindrar. Externa förbränningsmotorer användes i stor utsträckning under 1800-talet för att driva stora ångfartyg och tåg.
Förbränningskammaren för en förbränningsmotor begränsas delvis av kolvens yta. När bränsle antänds i denna förbränningskammare kan heta gaser direkt verka på kolven för att trycka ner den. Eftersom gasens tryck är högt expanderar den snabbt för att följa kolven och fortsätta trycka på den. När gastrycket är lågt igen har gasen pressat kolven till dess bottenläge. En vevaxel ansluten till kolvarna kommer att vridas när kolvarna svänger.
En utbredd tillämpning av förbränningsmotorn är kraft för mobila fordon, såsom bilar, båtar och propellerflygplan. Värmen i en förbränningskammare skapas i själva motorn, så att den snabbt kan verka på motorkolvar. Denna relativa effektivitet gör det möjligt för förbränningsmotorer att vara mindre och lättare än deras motsvarigheter till förbränning. Av denna anledning används förbränningsmotorer i stor utsträckning för mobila applikationer med relativt låga effektbehov.
Ångmotorn är å andra sidan en extern förbränningsmotor. Detta innebär att förbränningskammaren är belägen utanför cylindrarna. Externa förbränningsmotorer kräver värmeöverföring genom motorns solida väggar. Värmeöverföring genom ett stationärt fast föremål kallas ledning. Ledning kan vara en långsam process när temperaturskillnaderna är små, så ångmotorer använder vanligtvis stora förbränningskamrar som producerar mycket värme.
I ångmotorn bränns kol i en förbränningskammare som kallas en eldbox för att producera värme. Värmen flödar genom väggarna i en annan behållare full av vatten känd som en panna. När vattnet kokar riktas högtrycksånga tillfälligt in i en eller flera cylindrar för att verka på en kolv. Kolvens linjära rörelse omvandlas till en vevaxelns cirkulära rörelse för att driva motorn.
Både inre och yttre förbränningsmotorer är former av fram- och återgående motor. Dessa motorer konverterar slutligen kemisk energi till mekaniskt arbete, varvid värmen är den mellanliggande formen av energi. Även under idealiska förhållanden kan de inte konvertera 100% av den lagrade kemiska energin till mekaniskt arbete eftersom viss värme alltid kommer att undkomma systemet.