Wat is die vierslag-enjins van 'n vierslag-enjin?

Wat is die vierslag-enjins van 'n vierslag-enjin?

'n Vierslag-siklus-enjin is 'n binnebrandenjin wat vier verskillende suierslae (inlaat, kompressie, krag en uitlaat) gebruik om 'n werksiklus te voltooi. Die suier voltooi twee volledige slae in die silinder om 'n werksiklus te voltooi. Een werksiklus vereis dat die krukas twee keer roteer, dit wil sê 720°.

Vierslag-enjins is die mees algemene tipe Klein Enjins. 'n Vierslag-enjin voltooi vyf slae in een werksiklus, insluitend die inlaatslag, kompressieslag, ontstekingslag, kragslag en uitlaatslag.

Inlaatslag

Die inlaatgebeurtenis verwys na die tyd wanneer die lug-brandstofmengsel ingebring word om die verbrandingskamer te vul. 'n Inlaatgebeurtenis vind plaas wanneer die suier van die boonste dooiepunt na die onderste dooiepunt beweeg en die inlaatklep oopmaak. Die beweging van die suier na die onderste dooiepunt skep 'n lae druk in die silinder. Omgewingsdruk dwing die lug-brandstofmengsel in die silinder deur die oop inlaatklep om die laedrukarea wat deur die suierbeweging geskep word, te vul. Die silinder bly effens verder as die onderste dooiepunt vul terwyl die lug-brandstofmengsel aanhou vloei met sy eie traagheid en die suier van rigting begin verander. Na BDC bly die inlaatklep oop vir 'n paar grade krukasrotasie. Dit hang af van die enjinontwerp. Die inlaatklep sluit dan en die lug-brandstofmengsel word binne die silinder verseël.

KompressieslagDie kompressieslag is die tyd wat die vasgekeerde lug-brandstofmengsel binne die silinder saamgepers word. Die verbrandingskamer word verseël om 'n lading te skep. Lading is die volume van die saamgeperste lug-brandstofmengsel binne die verbrandingskamer gereed vir ontsteking. Die saampersing van die lug-brandstofmengsel stel meer energie vry tydens ontsteking. Die inlaat- en uitlaatkleppe moet gesluit wees om te verseker dat die silinder verseël is om kompressie te verskaf. Kompressie is die proses om die lading in die verbrandingskamer van 'n groot volume na 'n kleiner volume te verminder of saam te pers. Die vliegwiel help om die momentum te handhaaf wat nodig is om die lading saam te pers.

Wanneer 'n enjin se suier die lading saampers, lei die toename in kompressiekrag wat deur die werk wat deur die suier verrig word, tot die opwekking van hitte. Kompressie en verhitting van die lug-brandstofdamp in die lading lei tot verhoogde ladingtemperatuur en verhoogde brandstofverdamping. Die toename in ladingtemperatuur vind eweredig deur die verbrandingskamer plaas om vinniger verbranding (brandstofoksidasie) na ontsteking te veroorsaak.

Brandstofverdamping neem toe wanneer klein brandstofdruppeltjies meer volledig verdamp as gevolg van die hitte wat gegenereer word. Die groter oppervlakarea van die druppeltjies wat aan die ontstekingsvlam blootgestel word, maak voorsiening vir meer volledige verbranding van die lading in die verbrandingskamer. Slegs petroldamp sal ontbrand. Die groter oppervlakarea van die druppeltjies veroorsaak dat die petrol meer damp vrystel in plaas daarvan om vloeistof te bly.

Hoe meer die gelaaide dampmolekules saamgepers word, hoe meer energie word uit die verbrandingsproses verkry. Die energie wat benodig word om die lading saam te pers, is baie minder as die kragwins wat tydens verbranding geproduseer word. Byvoorbeeld, in 'n tipiese klein enjin is die energie wat benodig word om die lading saam te pers slegs 'n kwart van die energie wat tydens verbranding geproduseer word.

Die kompressieverhouding van 'n enjin is die vergelyking van die verbrandingskamervolume wanneer die suier in die onderste dooiepunt is met die verbrandingskamervolume wanneer die suier in die boonste dooiepunt is. Hierdie area, gekombineer met die ontwerp en styl van die verbrandingskamer, bepaal die kompressieverhouding. Petrolmotors het tipies 'n kompressieverhouding van 6 tot 1 tot 10 tot 1. Hoe hoër die kompressieverhouding, hoe meer brandstofdoeltreffend is die enjin. 'n Hoër kompressieverhouding verhoog gewoonlik die verbrandingsdruk of die krag wat op die suier inwerk aansienlik. 'n Hoër kompressieverhouding verhoog egter die moeite wat die operateur benodig om die enjin te begin. Sommige klein enjins het stelsels wat druk tydens die kompressieslag verlig om die moeite wat die operateur benodig wanneer die enjin aangeskakel word, te verminder.

Ontstekingsgebeurtenis 'n Ontstekingsgebeurtenis (verbranding) vind plaas wanneer 'n lading ontbrand en vinnig geoksideer word deur 'n chemiese reaksie om termiese energie vry te stel. Verbranding is 'n vinnige oksidatiewe chemiese reaksie waarin brandstof chemies met atmosferiese suurstof verbind en energie in die vorm van hitte vrystel.

Behoorlike verbranding behels 'n kort maar beperkte tyd waarin die vlam deur die verbrandingskamer versprei word. Die vonk by die vonkprop begin verbrand wanneer die krukas ongeveer 20° voor die boonste dooiepunt roteer. Atmosferiese suurstof en brandstofdamp word deur die oprukkende vlamfront verbruik. Die vlamfront is die grenswand wat die lading van die verbrandingsbyprodukte skei. Die vlamfront beweeg deur die verbrandingskamer totdat die hele lading verbrand is.

kragslag

Die arbeidsslag is die enjin se bedryfsslag waarin warm, uitbreidende gasse die suierkop weg van die silinderkop dwing. Die suierkrag en daaropvolgende beweging word deur die verbindingsstang oorgedra om wringkrag op die krukas toe te pas. Die toegepaste wringkrag begin die rotasie van die krukas. Die hoeveelheid wringkrag wat geproduseer word, word bepaal deur die druk op die suier, die grootte van die suier en die slag van die enjin. Tydens die arbeidsslag is beide kleppe gesluit.

UitlaatslagDie uitlaatslag vind plaas wanneer uitlaatgasse uit die verbrandingskamer uitgestoot en in die atmosfeer vrygestel word. Die uitlaatslag is die laaste slag en vind plaas wanneer die uitlaatklep oopmaak en die inlaatklep toemaak. Die beweging van die suier stoot die uitlaatgasse in die atmosfeer uit.

Wanneer die suier die onderste dooiepunt bereik tydens die kragslag, is die verbranding voltooi en die silinder is gevul met uitlaatgasse. Die uitlaatklep maak oop, en die traagheid van die vliegwiel en ander bewegende dele stoot die suier terug na die boonste dooiepunt, wat die uitlaatgasse dwing om deur die oop uitlaatklep vrygestel te word. Aan die einde van die uitlaatslag is die suier in die boonste dooiepunt en 'n werksiklus is voltooi.