Jakie są cztery suwy silnika czterosuwowego?

Jakie są cztery suwy silnika czterosuwowego?

Silnik czterosuwowy to silnik spalinowy, który wykorzystuje cztery różne suwy tłoka (ssanie, sprężanie, praca i wydech) do wykonania cyklu roboczego. Tłok wykonuje dwa pełne suwy w cylindrze, aby wykonać cykl roboczy. Jeden cykl roboczy wymaga dwukrotnego obrotu wału korbowego, czyli 720°.

Silniki czterosuwowe są najpopularniejszym typem Mały silniks. Silnik czterosuwowy wykonuje pięć suwów w jednym cyklu roboczym, wliczając suw ssania, suw sprężania, suw zapłonu, suw pracy i suw wydechu.

Suw ssący

Zdarzenie dolotowe odnosi się do momentu, w którym mieszanka paliwowo-powietrzna zostaje wprowadzona w celu wypełnienia komory spalania. Zdarzenie dolotowe występuje, gdy tłok przemieszcza się z górnego martwego punktu do dolnego martwego punktu i otwiera się zawór dolotowy. Ruch tłoka w kierunku dolnego martwego punktu wytwarza podciśnienie w cylindrze. Ciśnienie atmosferyczne otoczenia wtłacza mieszankę paliwowo-powietrzną do cylindra przez otwarty zawór dolotowy, aby wypełnić obszar niskiego ciśnienia utworzony przez ruch tłoka. Cylinder nadal napełnia się nieznacznie poza dolnym martwym punktem, ponieważ mieszanka paliwowo-powietrzna nadal płynie z własną bezwładnością, a tłok zaczyna zmieniać kierunek. Po DMP zawór dolotowy pozostaje otwarty przez kilka stopni obrotu wału korbowego. Zależy to od konstrukcji silnika. Zawór dolotowy następnie zamyka się, a mieszanka paliwowo-powietrzna zostaje uszczelniona w cylindrze.

Suw sprężaniaSuw sprężania to czas, w którym uwięziona mieszanka paliwowo-powietrzna jest sprężana w cylindrze. Komora spalania jest uszczelniona, aby wytworzyć ładunek. Ładunek to objętość sprężonej mieszanki paliwowo-powietrznej wewnątrz komory spalania, gotowej do zapłonu. Sprężanie mieszanki paliwowo-powietrznej uwalnia więcej energii podczas zapłonu. Zawory dolotowe i wydechowe muszą być zamknięte, aby zapewnić szczelność cylindra i zapewnić sprężanie. Sprężanie to proces zmniejszania lub ściskania ładunku w komorze spalania z dużej do mniejszej objętości. Koło zamachowe pomaga utrzymać pęd niezbędny do sprężenia ładunku.

Gdy tłok silnika spręża ładunek, wzrost siły sprężania wynikający z pracy wykonanej przez tłok powoduje wytworzenie ciepła. Sprężanie i podgrzewanie pary powietrza i paliwa w ładunku powoduje wzrost temperatury ładunku i zwiększone parowanie paliwa. Wzrost temperatury ładunku następuje równomiernie w całej komorze spalania, co powoduje szybsze spalanie (utlenianie paliwa) po zapłonie.

Parowanie paliwa wzrasta, gdy małe kropelki paliwa odparowują pełniej pod wpływem wytworzonego ciepła. Zwiększona powierzchnia kropelek wystawionych na działanie płomienia zapłonowego umożliwia pełniejsze spalanie ładunku w komorze spalania. Zapłonowi ulegają tylko opary benzyny. Zwiększona powierzchnia kropelek powoduje, że benzyna uwalnia więcej pary zamiast pozostałej cieczy.

Im bardziej sprężone są naładowane cząsteczki pary, tym więcej energii uzyskuje się z procesu spalania. Energia potrzebna do sprężenia ładunku jest znacznie mniejsza niż przyrost siły powstającej podczas spalania. Na przykład, w typowym małym silniku, energia potrzebna do sprężenia ładunku stanowi zaledwie jedną czwartą energii wytwarzanej podczas spalania.

Stopień sprężania silnika to porównanie objętości komory spalania, gdy tłok znajduje się w dolnym martwym punkcie, z objętością komory spalania, gdy tłok znajduje się w górnym martwym punkcie. Ten parametr, w połączeniu z konstrukcją i stylem komory spalania, określa stopień sprężania. Silnik benzynowySilniki s mają zazwyczaj stopień sprężania od 6 do 1 do 10 do 1. Im wyższy stopień sprężania, tym bardziej oszczędny jest silnik. Wyższy stopień sprężania zazwyczaj znacznie zwiększa ciśnienie spalania lub siłę działającą na tłok. Jednak wyższy stopień sprężania zwiększa siłę potrzebną operatorowi do uruchomienia silnika. Niektóre małe silniki posiadają systemy, które zmniejszają ciśnienie podczas suwu sprężania, aby zmniejszyć siłę potrzebną operatorowi do uruchomienia silnika.

Zdarzenie zapłonu. Zdarzenie zapłonu (spalania) ma miejsce, gdy ładunek ulega zapłonowi i szybkiemu utlenieniu w wyniku reakcji chemicznej, uwalniając energię cieplną. Spalanie to szybka reakcja chemiczna utleniania, w której paliwo chemicznie łączy się z tlenem atmosferycznym i uwalnia energię w postaci ciepła.

Prawidłowe spalanie obejmuje krótki, ale ograniczony czas, w którym płomień rozprzestrzenia się w komorze spalania. Iskra na świecy zapłonowej rozpoczyna spalanie, gdy wał korbowy obraca się o około 20° przed górnym martwym punktem. Tlen atmosferyczny i opary paliwa są pochłaniane przez przesuwający się front płomienia. Front płomienia stanowi ścianę graniczną oddzielającą ładunek od produktów ubocznych spalania. Front płomienia przechodzi przez komorę spalania, aż do spalenia całego ładunku.

udar mocy

Suw pracy to suw pracy silnika, w którym gorące, rozprężające się gazy odpychają głowicę tłoka od głowicy cylindra. Siła tłoka i wynikający z niej ruch są przenoszone przez korbowód, aby przyłożyć moment obrotowy do wału korbowego. Przyłożony moment obrotowy inicjuje obrót wału korbowego. Wielkość wytwarzanego momentu obrotowego zależy od ciśnienia na tłoku, jego rozmiaru oraz skoku tłoka silnika. Podczas suwu pracy oba zawory są zamknięte.

Suw wydechuSuw wydechu następuje, gdy spaliny są wydalane z komory spalania do atmosfery. Suw wydechu jest suwem końcowym i następuje po otwarciu zaworu wydechowego i zamknięciu zaworu dolotowego. Ruch tłoka powoduje wydalenie spalin do atmosfery.

Gdy tłok osiągnie dolny martwy punkt podczas suwu pracy, spalanie jest zakończone, a cylinder zostaje napełniony spalinami. Zawór wydechowy otwiera się, a bezwładność koła zamachowego i innych ruchomych części popycha tłok z powrotem do górnego martwego punktu, wymuszając odprowadzenie spalin przez otwarty zawór wydechowy. Pod koniec suwu wydechu tłok znajduje się w górnym martwym punkcie, co kończy cykl pracy.