Kādi ir četrtaktu dzinēja četri takti?

Kādi ir četrtaktu dzinēja četri takti?

Četrtaktu cikla dzinējs ir iekšdedzes dzinējs, kas darba cikla pabeigšanai izmanto četrus dažādus virzuļa gājienus (ieplūdi, saspiešanu, jaudu un izplūdi). Virzulis cilindrā veic divus pilnus gājienus, lai pabeigtu darba ciklu. Vienam darba ciklam kloķvārpstai ir jāpagriežas divas reizes, tas ir, par 720°.

Četrtaktu cikla dzinēji ir visizplatītākais dzinēju veids Mazs dzinējss. Četrtaktu dzinējs viena darba cikla laikā veic piecus gājienus, ieskaitot ieplūdes gājienu, kompresijas gājienu, aizdedzes gājienu, darba gājienu un izplūdes gājienu.

Ieplūdes gājiens

Ieplūdes notikums attiecas uz laiku, kad gaisa un degvielas maisījums tiek ievadīts, lai piepildītu sadegšanas kameru. Ieplūdes notikums notiek, kad virzulis pārvietojas no augšējā nulles punkta uz apakšējo nulles punktu un ieplūdes vārsts atveras. Virzuļa kustība uz apakšējo nulles punktu rada zemu spiedienu cilindrā. Apkārtējā atmosfēras spiediens iespiež gaisa un degvielas maisījumu cilindrā caur atvērto ieplūdes vārstu, lai aizpildītu virzuļa kustības radīto zemspiediena zonu. Cilindrs turpina pildīties nedaudz aiz apakšējā nulles punkta, jo gaisa un degvielas maisījums turpina plūst ar savu inerci un virzulis sāk mainīt virzienu. Pēc apakšējās nulles virziena maiņas ieplūdes vārsts paliek atvērts dažus kloķvārpstas griešanās grādus. Atkarīgs no motora konstrukcijas. Pēc tam ieplūdes vārsts aizveras, un gaisa un degvielas maisījums tiek noslēgts cilindrā.

Saspiešanas gājiensSaspiešanas gājiens ir laiks, kurā cilindrā esošais gaisa un degvielas maisījums tiek saspiests. Sadegšanas kamera ir noslēgta, lai izveidotu lādiņu. Lādiņš ir saspiestā gaisa un degvielas maisījuma tilpums sadegšanas kamerā, kas ir gatavs aizdegšanai. Gaisa un degvielas maisījuma saspiešana aizdegšanās laikā atbrīvo vairāk enerģijas. Ieplūdes un izplūdes vārstiem jābūt aizvērtiem, lai nodrošinātu cilindra hermētiskumu un kompresiju. Saspiešana ir process, kurā lādiņš sadegšanas kamerā tiek samazināts vai saspiests no liela tilpuma līdz mazākam tilpumam. Spararats palīdz uzturēt impulsu, kas nepieciešams lādiņa saspiešanai.

Kad dzinēja virzulis saspiež degvielu, virzuļa veiktā darba radītais saspiešanas spēka palielinājums rada siltuma veidošanos. Degvielas un gaisa tvaiku saspiešana un uzsildīšana degvielā izraisa degvielas temperatūras paaugstināšanos un degvielas iztvaikošanas palielināšanos. Degvielas temperatūras paaugstināšanās notiek vienmērīgi visā sadegšanas kamerā, lai pēc aizdegšanās nodrošinātu ātrāku sadegšanu (degvielas oksidēšanos).

Degvielas iztvaikošana palielinās, kad mazi degvielas pilieni iztvaiko pilnīgāk radītā siltuma dēļ. Palielinātā pilienu virsmas platība, kas pakļauta aizdedzes liesmai, ļauj pilnīgāk sadegt degkamerā. Aizdegsies tikai benzīna tvaiki. Palielinātā pilienu virsmas platība liek benzīnam izdalīt vairāk tvaiku, nevis palikt šķidrumā.

Jo vairāk lādētās tvaika molekulas tiek saspiestas, jo vairāk enerģijas tiek iegūts sadegšanas procesā. Enerģija, kas nepieciešama lādiņa saspiešanai, ir daudz mazāka nekā spēka pieaugums, kas rodas sadegšanas laikā. Piemēram, tipiskā mazā dzinējā lādiņa saspiešanai nepieciešamā enerģija ir tikai viena ceturtdaļa no enerģijas, kas rodas sadegšanas laikā.

Dzinēja kompresijas pakāpe ir sadegšanas kameras tilpuma salīdzinājums, kad virzulis atrodas apakšējā nulles punktā, ar sadegšanas kameras tilpumu, kad virzulis atrodas augšējā nulles punktā. Šis laukums apvienojumā ar sadegšanas kameras konstrukciju un stilu nosaka kompresijas pakāpi. Benzīna dzinējsparasti ir kompresijas pakāpe no 6 pret 1 līdz 10 pret 1. Jo augstāka kompresijas pakāpe, jo degvielu taupošāks ir dzinējs. Augstāka kompresijas pakāpe parasti ievērojami palielina sadegšanas spiedienu vai spēku, kas iedarbojas uz virzuli. Tomēr augstāka kompresijas pakāpe palielina operatoram nepieciešamo piepūli, lai iedarbinātu dzinēju. Dažiem maziem dzinējiem ir sistēmas, kas samazina spiedienu kompresijas gājiena laikā, lai samazinātu operatoram nepieciešamo piepūli, iedarbinot dzinēju.

Aizdegšanās notikumsAizdegšanās (degšanas) notikums notiek, kad lādiņš tiek aizdedzināts un ķīmiskas reakcijas rezultātā ātri oksidēts, atbrīvojot siltumenerģiju. Degšana ir ātra oksidatīva ķīmiska reakcija, kurā degviela ķīmiski savienojas ar atmosfēras skābekli un atbrīvo enerģiju siltuma veidā.

Pareiza sadegšana ietver īsu, bet ierobežotu laiku, kurā liesma izplatās visā sadegšanas kamerā. Dzirkstele pie aizdedzes sveces sāk degšanu, kad kloķvārpsta pagriežas aptuveni 20° pirms augšējā nulles punkta. Atmosfēras skābekli un degvielas tvaikus patērē virzošā liesmas fronte. Liesmas fronte ir robežsiena, kas atdala lādiņu no sadegšanas blakusproduktiem. Liesmas fronte iet cauri sadegšanas kamerai, līdz viss lādiņš ir sadedzināts.

jaudas trieciens

Darba gājiens ir motora darba gājiens, kurā karstas, izplešošās gāzes spiež virzuļa galvu prom no cilindra galvas. Virzuļa spēks un sekojošā kustība tiek pārraidīta caur savienotājstieni, lai pieliktu griezes momentu kloķvārpstai. Pieliktais griezes moments ierosina kloķvārpstas rotāciju. Radītā griezes momenta lielumu nosaka spiediens uz virzuli, virzuļa izmērs un motora gājiens. Darba gājiena laikā abi vārsti ir aizvērti.

Izplūdes gājiensIzplūdes gājiens notiek, kad izplūdes gāzes tiek izvadītas no sadegšanas kameras un nonāk atmosfērā. Izplūdes gājiens ir pēdējais gājiens, un tas notiek, kad atveras izplūdes vārsts un aizveras ieplūdes vārsts. Virzuļa kustība izvada izplūdes gāzes atmosfērā.

Kad virzulis darba gājiena laikā sasniedz apakšējo nulles punktu, sadegšana ir pabeigta un cilindrs ir piepildīts ar izplūdes gāzēm. Izplūdes vārsts atveras, un spararata un citu kustīgo daļu inerce spiež virzuli atpakaļ uz augšējo nulles punktu, piespiežot izplūdes gāzes izplūst caur atvērto izplūdes vārstu. Izplūdes gājiena beigās virzulis atrodas augšējā nulles punktā, un darba cikls ir pabeigts.