Quais são os quatro tempos de um motor de quatro tempos?

Quais são os quatro tempos de um motor de quatro tempos?

Um motor de ciclo de quatro tempos É um motor de combustão interna que utiliza quatro tempos diferentes do pistão (admissão, compressão, combustão e escape) para completar um ciclo de trabalho. O pistão completa dois tempos completos no cilindro para completar um ciclo de trabalho. Um ciclo de trabalho requer que o virabrequim gire duas vezes, ou seja, 720°.

Os motores de ciclo de quatro tempos são o tipo mais comum de Motor pequenoUm motor de quatro tempos completa cinco tempos em um ciclo de trabalho, incluindo o tempo de admissão, o tempo de compressão, o tempo de ignição, o tempo de combustão e o tempo de escape.

Golpe de admissão

O evento de admissão refere-se ao momento em que a mistura ar-combustível é introduzida para preencher a câmara de combustão. Um evento de admissão ocorre quando o pistão se move do ponto morto superior (PMS) para o ponto morto inferior (PMI) e a válvula de admissão se abre. O movimento do pistão em direção ao PMI cria uma baixa pressão no cilindro. A pressão atmosférica ambiente força a mistura ar-combustível para dentro do cilindro através da válvula de admissão aberta, preenchendo a área de baixa pressão criada pelo movimento do pistão. O cilindro continua a se encher ligeiramente após o PMI, à medida que a mistura ar-combustível continua a fluir por sua própria inércia e o pistão começa a mudar de direção. Após o PMI, a válvula de admissão permanece aberta por alguns graus de rotação do virabrequim. Isso depende do projeto do motor. A válvula de admissão então se fecha e a mistura ar-combustível é selada dentro do cilindro.

Curso de compressão: O curso de compressão é o período em que a mistura ar-combustível aprisionada é comprimida dentro do cilindro. A câmara de combustão é selada para criar a carga. A carga é o volume de mistura ar-combustível comprimida dentro da câmara de combustão, pronta para a ignição. A compressão da mistura ar-combustível libera mais energia durante a ignição. As válvulas de admissão e escape devem estar fechadas para garantir que o cilindro esteja selado e permita a compressão. A compressão é o processo de reduzir ou comprimir a carga na câmara de combustão, de um volume grande para um volume menor. O volante do motor ajuda a manter o momento necessário para comprimir a carga.

Quando o pistão de um motor comprime a mistura ar-combustível, o aumento da força de compressão, resultante do trabalho realizado pelo pistão, gera calor. A compressão e o aquecimento do vapor da mistura ar-combustível resultam em um aumento da temperatura da mistura e, consequentemente, em uma maior vaporização do combustível. Esse aumento da temperatura da mistura ocorre de maneira uniforme em toda a câmara de combustão, produzindo uma combustão mais rápida (oxidação do combustível) após a ignição.

A vaporização do combustível aumenta quando pequenas gotículas de combustível vaporizam mais completamente devido ao calor gerado. O aumento da área de superfície das gotículas expostas à chama de ignição permite uma combustão mais completa da mistura na câmara de combustão. Somente o vapor de gasolina se inflama. O aumento da área de superfície das gotículas faz com que a gasolina libere mais vapor em vez de permanecer líquida.

Quanto mais as moléculas de vapor carregadas são comprimidas, mais energia é ganha no processo de combustão. A energia necessária para comprimir a carga é muito menor do que o ganho de força produzido durante a combustão. Por exemplo, em um motor pequeno típico, a energia necessária para comprimir a carga é apenas um quarto da energia produzida durante a combustão.

A taxa de compressão de um motor é a comparação entre o volume da câmara de combustão quando o pistão está no ponto morto inferior e o volume da câmara de combustão quando o pistão está no ponto morto superior. Essa área, combinada com o projeto e o formato da câmara de combustão, determina a taxa de compressão. Motor a gasolinaOs motores geralmente têm uma taxa de compressão de 6:1 a 10:1. Quanto maior a taxa de compressão, mais eficiente em termos de consumo de combustível o motor é. Uma taxa de compressão mais alta geralmente aumenta significativamente a pressão de combustão, ou seja, a força que atua sobre o pistão. No entanto, uma taxa de compressão mais alta também aumenta o esforço necessário para o operador dar partida no motor. Alguns motores pequenos possuem sistemas que aliviam a pressão durante o curso de compressão para reduzir o esforço necessário para a partida.

Um evento de ignição (combustão) ocorre quando uma carga é inflamada e rapidamente oxidada por meio de uma reação química, liberando energia térmica. A combustão é uma reação química oxidativa rápida na qual o combustível se combina quimicamente com o oxigênio atmosférico e libera energia na forma de calor.

A combustão adequada envolve um breve período de tempo durante o qual a chama se propaga por toda a câmara de combustão. A faísca na vela de ignição inicia a combustão quando o virabrequim gira aproximadamente 20° antes do ponto morto superior. O oxigênio atmosférico e o vapor de combustível são consumidos pela frente de chama em avanço. A frente de chama é a barreira que separa a mistura ar-combustível dos subprodutos da combustão. A frente de chama atravessa a câmara de combustão até que toda a mistura seja queimada.

golpe de potência

O tempo de combustão é o ciclo de operação do motor, no qual os gases quentes em expansão forçam a cabeça do pistão para longe do cabeçote do cilindro. A força do pistão e o movimento subsequente são transmitidos pela biela para aplicar torque ao virabrequim. O torque aplicado inicia a rotação do virabrequim. A quantidade de torque produzido é determinada pela pressão sobre o pistão, pelo tamanho do pistão e pelo curso do pistão. Durante o tempo de combustão, ambas as válvulas estão fechadas.

Curso de escape: O curso de escape ocorre quando os gases de escape são expelidos da câmara de combustão e liberados na atmosfera. O curso de escape é o curso final e ocorre quando a válvula de escape se abre e a válvula de admissão se fecha. O movimento do pistão expele os gases de escape para a atmosfera.

Quando o pistão atinge o ponto morto inferior durante o curso de potência, a combustão está completa e o cilindro se enche de gases de escape. A válvula de escape se abre e a inércia do volante e de outras peças móveis empurra o pistão de volta ao ponto morto superior, forçando a saída dos gases de escape pela válvula aberta. Ao final do curso de escape, o pistão está no ponto morto superior e um ciclo de trabalho é concluído.