Melyek egy négyütemű motor négy ütemének a jellemzői?

Melyek egy négyütemű motor négy ütemének a jellemzői?

Négyütemű ciklusú motor egy belső égésű motor, amely négy különböző dugattyúlöketet (szívó, kompresszió, teljesítmény és kipufogó) használ egy munkaciklus befejezéséhez. A dugattyú két teljes löketet tesz meg a hengerben egy munkaciklus befejezéséhez. Egy munkaciklushoz a főtengelynek kétszer, azaz 720°-kal kell elfordulnia.

A négyütemű motorok a leggyakoribb típusok Kis motors. Egy négyütemű motor öt ütemet végez egy munkaciklus alatt, beleértve a szívóütemet, a kompressziós ütemet, a gyújtási ütemet, a munkaütemet és a kipufogó ütemet.

Szívólöket

A szívó esemény arra az időre utal, amikor a levegő-üzemanyag keverék bejut az égéstérbe, hogy megtöltse azt. Szívás akkor következik be, amikor a dugattyú a felső holtpontból az alsó holtpontba mozdul, és a szívószelep kinyílik. A dugattyú alsó holtpont felé történő mozgása alacsony nyomást hoz létre a hengerben. A környezeti légköri nyomás a levegő-üzemanyag keveréket a nyitott szívószelepen keresztül a hengerbe kényszeríti, hogy kitöltse a dugattyú mozgása által létrehozott alacsony nyomású területet. A henger kissé az alsó holtponton túl is tovább töltődik, miközben a levegő-üzemanyag keverék saját tehetetlenségi nyomatékával tovább áramlik, és a dugattyú elkezd irányt váltani. Az alsó holtpont után a szívószelep néhány fokos főtengely-forgásig nyitva marad. Ez a motor kialakításától függ. A szívószelep ezután bezárul, és a levegő-üzemanyag keverék a hengeren belül marad.

Kompressziós löketA kompressziós löket az az idő, amíg a csapdába esett levegő-üzemanyag keveréket összenyomják a hengerben. Az égéstér lezárva van, hogy töltést hozzon létre. A töltés az égéstérben lévő sűrített levegő-üzemanyag keverék térfogata, amely készen áll a gyújtásra. A levegő-üzemanyag keverék összenyomásakor több energia szabadul fel a gyújtás során. A szívó- és kipufogószelepeket zárva kell tartani a henger tömítésének biztosítása és a sűrítés biztosítása érdekében. A kompresszió az a folyamat, amelynek során az égéstérben lévő töltést egy nagy térfogatról kisebb térfogatra csökkentik vagy összenyomják. A lendkerék segít fenntartani a töltés összenyomásához szükséges lendületet.

Amikor egy motor dugattyúja összenyomja a töltetet, a dugattyú által végzett munka által létrehozott kompressziós erő növekedése hőtermeléshez vezet. A töltetben lévő levegő-üzemanyag gőz összenyomódása és felmelegedése a töltet hőmérsékletének növekedését és a fokozott üzemanyag párolgását eredményezi. A töltés hőmérsékletének növekedése egyenletesen megy végbe az egész égéstérben, ami gyorsabb égést (üzemanyag-oxidációt) eredményez a gyújtás után.

Az üzemanyag párolgása akkor fokozódik, amikor a keletkező hő miatt a kis üzemanyag-cseppek teljesebben elpárolognak. A gyújtólángnak kitett cseppek megnövekedett felülete lehetővé teszi a töltet teljesebb elégését az égéstérben. Csak a benzingőz gyullad meg. A cseppek megnövekedett felülete miatt a benzin több gőzt bocsát ki a folyékony halmazállapot helyett.

Minél jobban összenyomódnak a töltött gőzmolekulák, annál több energiát nyerünk az égés során. A töltés összenyomásához szükséges energia sokkal kisebb, mint az égés során keletkező erőnövekedés. Például egy tipikus kismotorban a töltés összenyomásához szükséges energia csak az égés során keletkező energia negyede.

Egy motor sűrítési aránya az égéstér térfogatának összehasonlítása, amikor a dugattyú az alsó holtpontban van, és az égéstér térfogatának összehasonlítása, amikor a dugattyú a felső holtpontban van. Ez a terület, az égéstér kialakításával és stílusával kombinálva határozza meg a sűrítési arányt. Benzinmotorjellemzően 6:1 és 10:1 közötti sűrítési aránnyal rendelkeznek. Minél magasabb a sűrítési arány, annál üzemanyag-takarékosabb a motor. A magasabb sűrítési arány általában jelentősen növeli az égési nyomást vagy a dugattyúra ható erőt. A magasabb sűrítési arány azonban növeli a kezelő által a motor beindításához szükséges erőkifejtést. Néhány kisebb motor olyan rendszerrel rendelkezik, amely a sűrítési löket során csökkenti a nyomást, hogy csökkentse a kezelő által a motor beindításához szükséges erőkifejtést.

Gyulladási eseményGyulladási (égési) esemény akkor következik be, amikor egy töltés meggyullad és gyorsan oxidálódik egy kémiai reakció révén, hőenergiát szabadítva fel. Az égés egy gyors oxidatív kémiai reakció, amelyben az üzemanyag kémiailag egyesül a légköri oxigénnel, és hő formájában energiát szabadít fel.

A megfelelő égés egy rövid, de korlátozott időt foglal magában, amely alatt a láng az egész égéstérben szétterjed. A gyújtógyertyánál keletkező szikra akkor kezdi meg az égést, amikor a főtengely körülbelül 20°-kal a felső holtpont előtt elfordul. Az előrehaladó lángfront elnyeli a légköri oxigént és az üzemanyaggőzt. A lángfront az a határolófal, amely elválasztja a töltetet az égés melléktermékeitől. A lángfront addig halad át az égéstéren, amíg a teljes töltet elég.

erőlöket

A munkalöket a motor azon üzemi lökete, amelyben a forró, táguló gázok elszorítják a dugattyúfejet a hengerfejtől. A dugattyú ereje és az azt követő mozgás a hajtórúdon keresztül továbbítódik, hogy nyomatékot adjon a főtengelynek. Az alkalmazott nyomaték elindítja a főtengely forgását. A létrehozott nyomaték nagyságát a dugattyúra ható nyomás, a dugattyú mérete és a motor lökete határozza meg. A munkalöket során mindkét szelep zárva van.

KipufogólöketA kipufogólöket akkor következik be, amikor a kipufogógázok kilépnek az égéstérből, és a légkörbe kerülnek. A kipufogólöket az utolsó löket, és akkor következik be, amikor a kipufogószelep kinyílik, a szívószelep pedig bezárul. A dugattyú mozgása a kipufogógázokat a légkörbe juttatja.

Amikor a dugattyú a munkaütem során eléri az alsó holtpontot, az égés befejeződik, és a henger megtelik kipufogógázokkal. A kipufogószelep kinyílik, és a lendkerék, valamint más mozgó alkatrészek tehetetlensége visszanyomja a dugattyút a felső holtpontba, arra kényszerítve a kipufogógázokat, hogy a nyitott kipufogószelepen keresztül távozzanak. A kipufogóütem végén a dugattyú a felső holtpontban van, és a munkaciklus befejeződik.