מהן ארבע הפעימות של מנוע ארבע פעימות?

מהן ארבע הפעימות של מנוע ארבע פעימות?

מנוע ארבע פעימות הוא מנוע בעירה פנימית המשתמש בארבעה מהלכי בוכנה שונים (יניקה, דחיסה, כוח ופליטה) כדי להשלים מחזור עבודה. הבוכנה משלימה שתי מהלכים שלמים בצילינדר כדי להשלים מחזור עבודה. מחזור עבודה אחד דורש מגל הארכובה להסתובב פעמיים, כלומר, 720 מעלות.

מנועי ארבע פעימות הם הסוג הנפוץ ביותר של מנוע קטןמנוע ארבע פעימות משלים חמש פעימות במחזור עבודה אחד, כולל מהלך יניקה, מהלך דחיסה, מהלך הצתה, מהלך כוח ומכת פליטה.

שבץ יניקה

אירוע היניקה מתייחס לזמן בו תערובת האוויר-דלק מוכנסת למילוי תא הבעירה. אירוע יניקה מתרחש כאשר הבוכנה נעה ממרכז המת העליון למרכז המת התחתון ושסתום היניקה נפתח. תנועת הבוכנה לכיוון מרכז המת התחתון יוצרת לחץ נמוך בצילינדר. לחץ אטמוספרי סביבתי מאלץ את תערובת האוויר-דלק לתוך הצילינדר דרך שסתום היניקה הפתוח כדי למלא את אזור הלחץ הנמוך שנוצר על ידי תנועת הבוכנה. הצילינדר ממשיך להתמלא מעט מעבר למרכז המת התחתון כאשר תערובת האוויר-דלק ממשיכה לזרום באינרציה שלה והבוכנה מתחילה לשנות כיוון. לאחר סיבוב BDC, שסתום היניקה נשאר פתוח לכמה מעלות של סיבוב גל ארכובה. תלוי בתכנון המנוע. לאחר מכן שסתום היניקה נסגר ותערובת האוויר-דלק נאטמת בתוך הצילינדר.

מהלך דחיסהמהלך הדחיסה הוא הזמן שבו תערובת האוויר-דלק הכלואה נדחסת בתוך הצילינדר. תא הבעירה אטום כדי ליצור מטען. מטען הוא נפח תערובת האוויר-דלק הדחוס בתוך תא הבעירה מוכן להצתה. דחיסת תערובת האוויר-דלק משחררת יותר אנרגיה במהלך ההצתה. שסתומי היניקה והפליטה חייבים להיות סגורים כדי להבטיח שהצילינדר אטום כדי לספק דחיסה. דחיסה היא תהליך של הפחתה או סחיטה של ​​המטען בתא הבעירה מנפח גדול לנפח קטן יותר. גלגל התנופה מסייע בשמירה על המומנטום הדרוש לדחיסת המטען.

כאשר בוכנה של מנוע דוחסת את המטען, העלייה בכוח הדחיסה המסופקת על ידי העבודה שמבצעת הבוכנה גורמת ליצירת חום. דחיסה וחימום של אדי האוויר-דלק במטען גורמים לעלייה בטמפרטורת המטען ולאידוי מוגבר של הדלק. העלייה בטמפרטורת המטען מתרחשת באופן שווה בכל תא הבעירה כדי לייצר בעירה מהירה יותר (חמצון דלק) לאחר ההצתה.

אידוי הדלק גובר כאשר טיפות דלק קטנות מתאדות בצורה מלאה יותר עקב החום שנוצר. שטח הפנים המוגדל של הטיפות החשופות ללהבת ההצתה מאפשר בעירה מלאה יותר של המטען בתא הבעירה. רק אדי בנזין יתלקחו. שטח הפנים המוגדל של הטיפות גורם לבנזין לשחרר יותר אדים במקום להישאר נוזלי.

ככל שמולקולות האדים הטעונות נדחסות יותר, כך מתקבלת יותר אנרגיה מתהליך הבעירה. האנרגיה הנדרשת לדחיסת המטען קטנה בהרבה מהרווח בכוח המופק במהלך הבעירה. לדוגמה, במנוע קטן טיפוסי, האנרגיה הנדרשת לדחיסת המטען היא רק רבע מהאנרגיה המופקת במהלך הבעירה.

יחס הדחיסה של מנוע הוא ההשוואה בין נפח תא הבעירה כאשר הבוכנה נמצאת במרכז המת התחתון לנפח תא הבעירה כאשר הבוכנה נמצאת במרכז המת העליון. אזור זה, בשילוב עם העיצוב והסגנון של תא הבעירה, קובע את יחס הדחיסה. מנוע בנזיןבדרך כלל, מנועים בעלי יחס דחיסה של 6 ל-1 ל-10 ל-1. ככל שיחס הדחיסה גבוה יותר, כך המנוע יעיל יותר בדלק. יחס דחיסה גבוה יותר בדרך כלל מגביר משמעותית את לחץ הבעירה או את הכוח הפועל על הבוכנה. עם זאת, יחס דחיסה גבוה יותר מגביר את המאמץ הנדרש מהמפעיל כדי להתניע את המנוע. בחלק מהמנועים הקטנים יש מערכות המשחררות לחץ במהלך מהלך הדחיסה כדי להפחית את המאמץ הנדרש מהמפעיל בעת התנעת המנוע.

אירוע הצתה (בעירה) מתרחש כאשר מטען ניצת ומתחמצן במהירות באמצעות תגובה כימית לשחרור אנרגיה תרמית. בעירה היא תגובה כימית חמצונית מהירה שבה דלק מתחבר כימית עם חמצן אטמוספרי ומשחרר אנרגיה בצורת חום.

בעירה תקינה כרוכה בזמן קצר אך מוגבל שבו הלהבה מתפשטת בכל תא הבעירה. הניצוץ במצת מתחיל בעירה כאשר גל הארכובה מסתובב כ-20° לפני מרכז המת העליון. חמצן אטמוספרי ואדי דלק נצרכים על ידי חזית הלהבה המתקדמת. חזית הלהבה היא קיר הגבול המפריד בין המטען לתוצרי הלוואי של הבעירה. חזית הלהבה עוברת דרך תא הבעירה עד שכל המטען נשרף.

מכת כוח

מכת כוח היא מהלך הפעולה של המנוע שבו גזים חמים ומתפשטים דוחפים את ראש הבוכנה הרחק מראש הצילינדר. כוח הבוכנה והתנועה שלאחר מכן מועברים דרך מוט החיבור כדי להפעיל מומנט על גל הארכובה. המומנט המופעל מתחיל את סיבוב גל הארכובה. כמות המומנט המופקת נקבעת על ידי הלחץ על הבוכנה, גודל הבוכנה ומהלך המנוע. במהלך מכת הכוח, שני השסתומים סגורים.

מהלך פליטהמהלך הפליטה מתרחש כאשר גזי פליטה נפלטים מתא הבעירה ומשוחררים לאטמוספרה. מהלך הפליטה הוא המהלך האחרון ומתרחש כאשר שסתום הפליטה נפתח ושסתום היניקה נסגר. תנועת הבוכנה פולטת את גזי הפליטה לאטמוספרה.

כאשר הבוכנה מגיעה למרכז המת התחתון במהלך מהלך הכוח, הבעירה הושלמה והצילינדר מתמלא בגזי פליטה. שסתום הפליטה נפתח, ואינרציה של גלגל התנופה וחלקים נעים אחרים דוחפת את הבוכנה חזרה למרכז המת העליון, מה שמאלץ את גזי הפליטה להיפלט דרך שסתום הפליטה הפתוח. בסוף מהלך הפליטה, הבוכנה נמצאת במרכז המת העליון ומחזור עבודה הושלם.