Jaké jsou čtyři takty čtyřtaktního motoru?

Jaké jsou čtyři takty čtyřtaktního motoru?

Čtyřtaktní motor je spalovací motor, který k dokončení pracovního cyklu používá čtyři různé zdvihy pístu (sání, komprese, výkon a výfuk). Píst provede dva celé zdvihy ve válci k dokončení pracovního cyklu. Jeden pracovní cyklus vyžaduje dvojí otočení klikového hřídele, tj. o 720°.

Čtyřtaktní motory jsou nejběžnějším typem Malý motors. Čtyřtaktní motor dokončí v jednom pracovním cyklu pět zdvihů, včetně sacího zdvihu, kompresního zdvihu, zážehového zdvihu, pracovního zdvihu a výfukového zdvihu.

Sací zdvih

Sání označuje okamžik, kdy je směs vzduchu a paliva přivedena do spalovacího prostoru. K sání dochází, když se píst přesune z horní úvrati do dolní úvrati a sací ventil se otevře. Pohyb pístu směrem k dolní úvrati vytváří ve válci nízký tlak. Okolní atmosférický tlak tlačí směs vzduchu a paliva do válce přes otevřený sací ventil, aby zaplnil oblast nízkého tlaku vytvořenou pohybem pístu. Válec se dále plní mírně za dolní úvratí, protože směs vzduchu a paliva nadále proudí vlastní setrvačností a píst začíná měnit směr. Po dosažení horní úvrati zůstává sací ventil otevřený po dobu několika stupňů natočení klikového hřídele. Záleží na konstrukci motoru. Sací ventil se poté uzavře a směs vzduchu a paliva je uvnitř válce utěsněna.

Kompresní zdvihKompresní zdvih je doba, po kterou je zachycená směs vzduchu a paliva stlačena ve válci. Spalovací komora je utěsněna, aby se vytvořila náplň. Náplň je objem stlačené směsi vzduchu a paliva uvnitř spalovací komory připravený k zapálení. Stlačením směsi vzduchu a paliva se během zapálení uvolní více energie. Sací a výfukové ventily musí být uzavřeny, aby se zajistilo utěsnění válce a dosažení komprese. Komprese je proces zmenšování nebo stlačování náplně ve spalovací komoře z velkého objemu na menší objem. Setrvačník pomáhá udržovat hybnost potřebnou ke stlačení náplně.

Když píst motoru stlačuje náplň, zvýšení kompresní síly v důsledku práce vykonané pístem vede k uvolňování tepla. Stlačování a ohřev směsi vzduchu a paliva v náplni vede ke zvýšení teploty náplně a zvýšenému odpařování paliva. Zvýšení teploty náplně probíhá rovnoměrně v celé spalovací komoře, což vede k rychlejšímu spalování (oxidaci paliva) po zapálení.

Odpařování paliva se zvyšuje, když se malé kapičky paliva odpařují úplněji v důsledku generovaného tepla. Zvětšený povrch kapiček vystavených zapalovacímu plameni umožňuje úplnější spálení náplně ve spalovací komoře. Vznítí se pouze pára benzinu. Zvětšený povrch kapiček způsobuje, že benzin uvolňuje více páry, místo aby zůstal kapalný.

Čím více jsou nabité molekuly páry stlačeny, tím více energie se získává procesem spalování. Energie potřebná ke stlačení náplně je mnohem menší než nárůst síly vytvořený během spalování. Například v typickém malém motoru je energie potřebná ke stlačení náplně pouze čtvrtinou energie vyrobené během spalování.

Kompresní poměr motoru je porovnání objemu spalovací komory, když je píst v dolní úvrati, s objemem spalovací komory, když je píst v horní úvrati. Tato plocha v kombinaci s konstrukcí a stylem spalovací komory určuje kompresní poměr. Benzínový motorMotory mají obvykle kompresní poměr 6:1 až 10:1. Čím vyšší je kompresní poměr, tím je motor úspornější z hlediska spotřeby paliva. Vyšší kompresní poměr obvykle výrazně zvyšuje spalovací tlak nebo sílu působící na píst. Vyšší kompresní poměr však zvyšuje úsilí potřebné obsluhou ke spuštění motoru. Některé malé motory mají systémy, které uvolňují tlak během kompresního zdvihu, aby se snížilo úsilí potřebné obsluhou při spuštění motoru.

Zápalná událostK zápalné (hořící) události dochází, když se náplň zapálí a rychle oxiduje chemickou reakcí za uvolnění tepelné energie. Spalování je rychlá oxidační chemická reakce, při které se palivo chemicky slučuje s atmosférickým kyslíkem a uvolňuje energii ve formě tepla.

Správné spalování zahrnuje krátkou, ale omezenou dobu, během níž se plamen šíří po celé spalovací komoře. Jiskra u zapalovací svíčky začíná hoření, když se klikový hřídel otočí přibližně o 20° před horní úvratí. Atmosférický kyslík a palivové páry jsou spotřebovávány postupující frontou plamene. Fronta plamene je hraniční stěna, která odděluje vsázku od vedlejších produktů spalování. Fronta plamene prochází spalovací komorou, dokud není celá vsázka spálena.

silového zdvihu

Silový zdvih je pracovní zdvih motoru, při kterém horké rozpínající se plyny tlačí hlavu pístu od hlavy válců. Síla pístu a následný pohyb se přenášejí přes ojnici a vyvíjejí krouticí moment na klikový hřídel. Aplikovaný krouticí moment iniciuje otáčení klikového hřídele. Velikost vyvíjeného krouticího momentu je určena tlakem na píst, velikostí pístu a zdvihem motoru. Během silového zdvihu jsou oba ventily uzavřeny.

Výfukový zdvihVýfukový zdvih nastává, když jsou výfukové plyny vytlačovány ze spalovací komory do atmosféry. Výfukový zdvih je poslední zdvih a nastává, když se výfukový ventil otevře a sací ventil zavře. Pohyb pístu vytlačuje výfukové plyny do atmosféry.

Když píst během zdvihu motoru dosáhne dolní úvrati, spalování je dokončeno a válec se naplní výfukovými plyny. Výfukový ventil se otevře a setrvačnost setrvačníku a dalších pohyblivých částí tlačí píst zpět do horní úvrati, čímž nutí výfukové plyny unikat otevřeným výfukovým ventilem. Na konci výfukového zdvihu je píst v horní úvrati a pracovní cyklus je dokončen.