Kokie yra keturtakčio variklio keturi taktai?

Kokie yra keturtakčio variklio keturi taktai?

Keturtaktis ciklo variklis yra vidaus degimo variklis, kuris darbo ciklui atlikti naudoja keturis skirtingus stūmoklio eigą (įsiurbimą, suspaudimą, galią ir išmetimą). Stūmoklis cilindre atlieka du pilnus eigą, kad užbaigtų darbo ciklą. Vienam darbo ciklui alkūninis velenas turi pasisukti du kartus, t. y. 720°.

Keturtakčiai varikliai yra labiausiai paplitęs tipas Mažas varikliss. Keturtaktis variklis per vieną darbo ciklą atlieka penkis taktus, įskaitant įsiurbimo, suspaudimo, uždegimo, darbo ir išmetimo taktus.

Įsiurbimo eiga

Įsiurbimo įvykis reiškia laiką, kai oro ir degalų mišinys įleidžiamas į degimo kamerą. Įsiurbimo įvykis įvyksta, kai stūmoklis pasislenka iš viršutinio aklavietės taško į apatinį aklavietę ir įsiurbimo vožtuvas atsidaro. Stūmoklio judėjimas link apatinio aklavietės sukuria žemą slėgį cilindre. Aplinkos atmosferos slėgis stumia oro ir degalų mišinį į cilindrą per atvirą įsiurbimo vožtuvą, kad užpildytų stūmoklio judėjimo sukurtą žemo slėgio sritį. Cilindras toliau pildosi šiek tiek už apatinio aklavietės taško, nes oro ir degalų mišinys toliau teka savo inercija ir stūmoklis pradeda keisti kryptį. Po apatinio aklavietės taško įsiurbimo vožtuvas lieka atidarytas kelis alkūninio veleno sukimosi laipsnius. Priklauso nuo variklio konstrukcijos. Tada įsiurbimo vožtuvas užsidaro, o oro ir degalų mišinys užsandarinamas cilindre.

Suspaudimo eigaSuspaudimo eiga – tai laikas, kai cilindre suspaustas oro ir degalų mišinys. Degimo kamera užsandarinama, kad susidarytų įkrova. Įkrova – tai suspausto oro ir degalų mišinio tūris degimo kameroje, paruoštas uždegimui. Suspaudžiant oro ir degalų mišinį uždegimo metu išsiskiria daugiau energijos. Įsiurbimo ir išmetimo vožtuvai turi būti uždaryti, kad cilindras būtų sandarus ir būtų užtikrintas suspaudimas. Suspaudimas – tai procesas, kurio metu įkrova degimo kameroje sumažinama arba suspaudžiama iš didelio tūrio į mažesnį. Smagratis padeda išlaikyti impulsą, reikalingą įkrovai suspausti.

Kai variklio stūmoklis suspaudžia įkrovą, dėl stūmoklio atliekamo darbo padidėjusi suspaudimo jėga išsiskiria šiluma. Dėl oro ir degalų garų suspaudimo ir kaitinimo įkrovoje padidėja įkrovos temperatūra ir padidėja degalų garavimas. Įkrovos temperatūros padidėjimas vyksta tolygiai visoje degimo kameroje, todėl po uždegimo greičiau degama (degalai oksiduojasi).

Kuro garavimas padidėja, kai maži kuro lašeliai dėl susidariusios šilumos išgaruoja pilniau. Padidėjęs lašelių, veikiamų uždegimo liepsnos, paviršiaus plotas leidžia pilniau sudeginti įkrovą degimo kameroje. Užsidegs tik benzino garai. Padidėjęs lašelių paviršiaus plotas lemia, kad benzinas išskiria daugiau garų, o ne lieka skystas.

Kuo labiau suspaudžiamos įkrautos garų molekulės, tuo daugiau energijos gaunama degimo proceso metu. Krūviui suspausti reikalinga energija yra daug mažesnė nei jėgos padidėjimas, gaunamas degimo metu. Pavyzdžiui, tipiškame mažame variklyje įkrovai suspausti reikalinga energija yra tik ketvirtadalis energijos, gaunamos degimo metu.

Variklio suspaudimo laipsnis yra degimo kameros tūrio, kai stūmoklis yra apatiniame aklavietės centre, ir degimo kameros tūrio, kai stūmoklis yra viršutiniame aklavietės centre, palyginimas. Šis plotas kartu su degimo kameros konstrukcija ir stiliumi lemia suspaudimo laipsnį. Benzininis variklisPaprastai suspaudimo laipsnis yra nuo 6:1 iki 10:1. Kuo didesnis suspaudimo laipsnis, tuo variklis taupiau naudoja degalus. Didesnis suspaudimo laipsnis paprastai žymiai padidina degimo slėgį arba stūmoklį veikiančią jėgą. Tačiau didesnis suspaudimo laipsnis padidina operatoriaus pastangas, reikalingas varikliui užvesti. Kai kuriuose mažuose varikliuose yra sistemos, kurios sumažina slėgį suspaudimo takto metu, kad sumažintų operatoriaus pastangas užvedant variklį.

Užsidegimo įvykisUždegimo (degimo) įvykis įvyksta, kai krūvis užsidega ir greitai oksiduojamas cheminės reakcijos būdu, išskirdamas šiluminę energiją. Degimas yra greita oksidacinė cheminė reakcija, kurios metu kuras chemiškai jungiasi su atmosferos deguonimi ir išskiria energiją šilumos pavidalu.

Tinkamas degimas apima trumpą, bet ribotą laiką, per kurį liepsna pasklinda visoje degimo kameroje. Kibirkštis prie uždegimo žvakės pradeda degti, kai alkūninis velenas pasisuka maždaug 20° prieš viršutinį mirties tašką. Atmosferos deguonį ir degalų garus sunaudoja artėjantis liepsnos frontas. Liepsnos frontas yra ribinė sienelė, skirianti įkrovą nuo degimo šalutinių produktų. Liepsnos frontas eina per degimo kamerą, kol visas įkrova sudeginama.

galios smūgis

Darbinis taktas yra variklio darbo taktas, kurio metu karštos, besiplečiančios dujos stumia stūmoklio galvutę tolyn nuo cilindro galvutės. Stūmoklio jėga ir vėlesnis judėjimas perduodami per švaistiklį, kad alkūniniam velenui būtų sukurtas sukimo momentas. Taikomas sukimo momentas pradeda alkūninio veleno sukimąsi. Sukurto sukimo momento dydį lemia slėgis stūmoklyje, stūmoklio dydis ir variklio eiga. Darbinio takto metu abu vožtuvai yra uždaryti.

Išmetimo eigaIšmetimo eiga įvyksta, kai išmetamosios dujos išstumiamos iš degimo kameros ir išleidžiamos į atmosferą. Išmetimo eiga yra paskutinė eiga, kuri įvyksta, kai išmetimo vožtuvas atsidaro, o įsiurbimo vožtuvas užsidaro. Stūmoklio judėjimas išstumia išmetamąsias dujas į atmosferą.

Kai stūmoklis galios takto metu pasiekia apatinį aklavietę, degimas baigiasi ir cilindras prisipildo išmetamųjų dujų. Išmetimo vožtuvas atsidaro, o smagračio ir kitų judančių dalių inercija stumia stūmoklį atgal į viršutinį aklavietę, priversdama išmetamąsias dujas išleisti per atidarytą išmetimo vožtuvą. Išmetimo takto pabaigoje stūmoklis yra viršutiniame aklavietės taške ir darbo ciklas baigtas.