Quins són els quatre temps d'un motor de quatre temps?

Quins són els quatre temps d'un motor de quatre temps?

Un motor de cicle de quatre temps és un motor de combustió interna que utilitza quatre curses de pistó diferents (admissió, compressió, potència i escapament) per completar un cicle de treball. El pistó completa dues curses completes dins del cilindre per completar un cicle de treball. Un cicle de treball requereix que el cigonyal giri dues vegades, és a dir, 720°.

Els motors de quatre temps són el tipus més comú de Motor petits. Un motor de quatre temps completa cinc temps en un cicle de treball, incloent-hi la cursa d'admissió, la cursa de compressió, la cursa d'encesa, la cursa de potència i la cursa d'escapament.

Carrera d'admissió

L'esdeveniment d'admissió fa referència al moment en què s'introdueix la mescla d'aire i combustible per omplir la cambra de combustió. Un esdeveniment d'admissió es produeix quan el pistó es mou del punt mort superior al punt mort inferior i la vàlvula d'admissió s'obre. El moviment del pistó cap al punt mort inferior crea una baixa pressió al cilindre. La pressió atmosfèrica ambiental força la mescla d'aire i combustible a entrar al cilindre a través de la vàlvula d'admissió oberta per omplir la zona de baixa pressió creada pel moviment del pistó. El cilindre continua omplint-se lleugerament més enllà del punt mort inferior a mesura que la mescla d'aire i combustible continua fluint amb la seva pròpia inèrcia i el pistó comença a canviar de direcció. Després del punt mort inferior (BDC), la vàlvula d'admissió roman oberta durant uns quants graus de rotació del cigonyal. Depèn del disseny del motor. Aleshores, la vàlvula d'admissió es tanca i la mescla d'aire i combustible es segella dins del cilindre.

Cursa de compressió La cursa de compressió és el temps que la mescla d'aire i combustible atrapada es comprimeix dins del cilindre. La cambra de combustió està segellada per crear una càrrega. La càrrega és el volum de mescla d'aire i combustible comprimit dins de la cambra de combustió a punt per a l'encesa. La compressió de la mescla d'aire i combustible allibera més energia durant l'encesa. Les vàlvules d'admissió i escapament han d'estar tancades per garantir que el cilindre estigui segellat per proporcionar compressió. La compressió és el procés de reduir o comprimir la càrrega a la cambra de combustió d'un volum gran a un volum més petit. El volant d'inèrcia ajuda a mantenir l'impuls necessari per comprimir la càrrega.

Quan el pistó d'un motor comprimeix la càrrega, l'augment de la força de compressió proporcionada pel treball realitzat pel pistó provoca la generació de calor. La compressió i l'escalfament del vapor d'aire i combustible a la càrrega provoquen un augment de la temperatura de la càrrega i un augment de la vaporització del combustible. L'augment de la temperatura de la càrrega es produeix uniformement a tota la cambra de combustió per produir una combustió més ràpida (oxidació del combustible) després de la ignició.

La vaporització del combustible augmenta quan les petites gotes de combustible s'evaporen més completament a causa de la calor generada. L'augment de la superfície de les gotes exposades a la flama d'ignició permet una combustió més completa de la càrrega a la cambra de combustió. Només s'encendrà el vapor de gasolina. L'augment de la superfície de les gotes fa que la gasolina alliberi més vapor en lloc de romandre líquida.

Com més es comprimeixen les molècules de vapor carregades, més energia s'obté del procés de combustió. L'energia necessària per comprimir la càrrega és molt menor que el guany de força produït durant la combustió. Per exemple, en un motor petit típic, l'energia necessària per comprimir la càrrega és només una quarta part de l'energia produïda durant la combustió.

La relació de compressió d'un motor és la comparació del volum de la cambra de combustió quan el pistó es troba al punt mort inferior amb el volum de la cambra de combustió quan el pistó es troba al punt mort superior. Aquesta àrea, combinada amb el disseny i l'estil de la cambra de combustió, determina la relació de compressió. Motor de gasolinaEls pistons solen tenir una relació de compressió de 6 a 1 a 10 a 1. Com més alta sigui la relació de compressió, més eficient serà el motor en termes de combustible. Una relació de compressió més alta sol augmentar significativament la pressió de combustió o la força que actua sobre el pistó. Tanmateix, una relació de compressió més alta augmenta l'esforç que requereix l'operador per arrencar el motor. Alguns motors petits tenen sistemes que alleugen la pressió durant la cursa de compressió per reduir l'esforç que requereix l'operador en arrencar el motor.

esdeveniment d'ignicióUn esdeveniment d'ignició (combustió) es produeix quan una càrrega s'encén i s'oxida ràpidament mitjançant una reacció química per alliberar energia tèrmica. La combustió és una reacció química oxidativa ràpida en què el combustible es combina químicament amb l'oxigen atmosfèric i allibera energia en forma de calor.

Una combustió adequada implica un temps breu però limitat en què la flama s'estén per tota la cambra de combustió. L'espurna de la bugia comença la combustió quan el cigonyal gira aproximadament 20° abans del punt mort superior. L'oxigen atmosfèric i el vapor de combustible són consumits pel front de flama que avança. El front de flama és la paret que separa la càrrega dels subproductes de la combustió. El front de flama passa a través de la cambra de combustió fins que es crema tota la càrrega.

cop de força

La carrera de potència és la carrera de funcionament del motor en què els gasos calents en expansió forcen el cap del pistó a allunyar-lo del cap del cilindre. La força del pistó i el moviment posterior es transmeten a través de la biela per aplicar parell motor al cigonyal. El parell motor aplicat inicia la rotació del cigonyal. La quantitat de parell motor produït està determinada per la pressió sobre el pistó, la mida del pistó i la carrera del motor. Durant la carrera de potència, ambdues vàlvules estan tancades.

Cursa d'escapament La cursa d'escapament es produeix quan els gasos d'escapament s'expulsen de la cambra de combustió i s'alliberen a l'atmosfera. La cursa d'escapament és la cursa final i es produeix quan la vàlvula d'escapament s'obre i la vàlvula d'admissió es tanca. El moviment del pistó expulsa els gasos d'escapament a l'atmosfera.

Quan el pistó arriba al punt mort inferior durant la carrera de potència, la combustió s'ha completat i el cilindre s'omple de gasos d'escapament. La vàlvula d'escapament s'obre i la inèrcia del volant d'inèrcia i altres parts mòbils empeny el pistó cap al punt mort superior, obligant els gasos d'escapament a ser descarregats a través de la vàlvula d'escapament oberta. Al final de la carrera d'escapament, el pistó es troba al punt mort superior i s'ha completat un cicle de treball.