In een verbrandingsmotor oefent de druk die wordt veroorzaakt door het brandende lucht/brandstofmengsel een directe kracht uit op een deel van de motor (bij een zuigermotor wordt de kracht bijvoorbeeld uitgeoefend op de bovenkant van de zuiger), waardoor de gasdruk wordt omgezet in mechanische energie (vaak in de vorm van een draaiende uitgaande as). Dit in tegenstelling tot een motor met uitwendige verbranding, waarbij de verbranding in een afzonderlijk deel van de motor plaatsvindt en de gasdruk in mechanische energie wordt omgezet.
Motoren met vonkontstekingEdit
In motoren met elektrische ontsteking, zoals benzinemotoren, bevindt de verbrandingskamer zich meestal in de cilinderkop. De motoren zijn vaak zo ontworpen dat de onderkant van de verbrandingskamer ongeveer in het verlengde ligt van de bovenkant van het motorblok.
Moderne motoren met bovenliggende kleppen of bovenliggende nokkenas(sen) gebruiken de bovenkant van de zuiger (wanneer deze zich in de buurt van het bovenste dode punt bevindt) als de onderkant van de verbrandingskamer. Daarboven bevinden zich aan de zijkanten en het dak van de verbrandingskamer de inlaatkleppen, de uitlaatkleppen en de bougie. Zo ontstaat een relatief compacte verbrandingskamer zonder uitsteeksels aan de zijkant (d.w.z. dat de hele verbrandingskamer zich direct boven de zuiger bevindt). Gangbare vormen voor de verbrandingskamer zijn meestal vergelijkbaar met een of meer halve bollen (zoals de hemi-, pent-dak-, wig- of niervormige kamers).
Het oudere flathead-motorontwerp maakt gebruik van een “badkuip”-vormige verbrandingskamer, met een langgerekte vorm die boven zowel de zuiger als de kleppen (die zich naast de zuiger bevinden) zit. IOE-motoren combineren elementen van kopklep- en platte-kopmotoren; de inlaatklep bevindt zich boven de verbrandingskamer, terwijl de uitlaatklep zich eronder bevindt.
De vorm van de verbrandingskamer, de inlaatpoorten en de uitlaatpoorten zijn essentieel voor het bereiken van een efficiënte verbranding en het maximaliseren van het afgegeven vermogen. Cilinderkoppen zijn vaak ontworpen om een bepaald “wervel”-patroon (rotatiecomponent van de gasstroom) en turbulentie te verkrijgen, waardoor de gassen beter worden gemengd en de stroomsnelheid wordt verhoogd. De vorm van de zuigertop beïnvloedt ook de hoeveelheid werveling.
Een ander ontwerpkenmerk om turbulentie voor goede brandstof/lucht-menging te bevorderen is squish, waarbij het brandstof/lucht-mengsel bij hoge druk door de stijgende zuiger wordt “geplet”.
De plaats van de bougie is ook een belangrijke factor, omdat dit het beginpunt is van het vlamfront (de voorrand van de brandende gassen), dat zich vervolgens naar beneden in de richting van de zuiger beweegt. Een goed ontwerp moet nauwe spleten vermijden waar stilstaand “eindgas” ingesloten kan raken, waardoor het vermogen van de motor afneemt en mogelijk tot kloppen kan leiden. De meeste motoren gebruiken een enkele bougie per cilinder, maar sommige (zoals de 1986-2009 Alfa Romeo Twin Spark motor) gebruiken twee bougies per cilinder.
Compressie-ontsteking motorenEdit
Compressieontstekingsmotoren, zoals dieselmotoren, worden gewoonlijk ingedeeld als:
- Directe inspuiting, waarbij de brandstof in de verbrandingskamer wordt ingespoten. Gangbare varianten zijn onder meer directe inspuiting per eenheid en inspuiting via een gemeenschappelijk spoor.
- Indirecte inspuiting, waarbij de brandstof in een wervelkamer of voorverbrandingskamer wordt ingespoten. De brandstof ontbrandt wanneer het in deze kamer wordt ingespoten en het brandende lucht/brandstofmengsel verspreidt zich in de hoofdverbrandingskamer.
Directe inspuitingsmotoren geven meestal een beter brandstofrendement, maar indirecte inspuitingsmotoren kunnen een lager soort brandstof gebruiken.
Harry Ricardo was prominent in het ontwikkelen van verbrandingskamers voor dieselmotoren, waarvan de bekendste de Ricardo Comet is.
GasturbineEdit
In een systeem met continue stroming, bijvoorbeeld een verbrandingskamer van een straalmotor, wordt de druk geregeld en zorgt de verbranding voor een toename van het volume. De verbrandingskamer in gasturbines en straalmotoren (met inbegrip van ramjets en scramjets) wordt de verbrandingskamer genoemd.
De verbrandingskamer wordt door het compressiesysteem met lucht onder hoge druk gevoed, voegt brandstof toe en verbrandt het mengsel en voert de hete, onder hoge druk staande uitlaat naar de turbineonderdelen van de motor of uit de uitlaatmond.
Er bestaan verschillende typen verbrandingsmotoren, hoofdzakelijk:
- Can-type: Blikverbranders zijn op zichzelf staande cilindrische verbrandingskamers. Elke “can” heeft zijn eigen brandstofinjector, voering, interconnectors, omhulsel. Elke “can” krijgt een luchtbron via een individuele opening.
- Cannular type: Net als de can-verbrander hebben can-ringvormige branders discrete verbrandingszones in afzonderlijke voeringen met hun eigen brandstofinjectoren. In tegenstelling tot de can-verbrander delen alle verbrandingszones een gemeenschappelijke luchtkamer.
- Annulaire verbrandingskamer: Ringvormige verbrandingsmotoren hebben geen afzonderlijke verbrandingszones meer, maar gewoon een doorlopende voering en omhulsel in een ring (de annulus).
RaketmotorEdit
Als de gassnelheid verandert, ontstaat er stuwkracht, zoals in de straalpijp van een raketmotor.