Care sunt cele patru timpi ale unui motor în patru timpi?

Care sunt cele patru timpi ale unui motor în patru timpi?

Un motor cu ciclu în patru timpi este un motor cu ardere internă care utilizează patru curse diferite ale pistonului (admisie, compresie, putere și evacuare) pentru a finaliza un ciclu de lucru. Pistonul efectuează două curse complete în cilindru pentru a finaliza un ciclu de lucru. Un ciclu de lucru necesită rotirea arborelui cotit de două ori, adică 720°.

Motoarele în patru timpi sunt cel mai comun tip de Motor mics. Un motor în patru timpi execută cinci timpi într-un ciclu de lucru, inclusiv timpul de admisie, timpul de compresie, timpul de aprindere, timpul de putere și timpul de evacuare.

Cursa de admisie

Evenimentul de admisie se referă la momentul în care amestecul aer-combustibil este introdus pentru a umple camera de ardere. Un eveniment de admisie are loc atunci când pistonul se deplasează din punctul mort superior în punctul mort inferior, iar supapa de admisie se deschide. Mișcarea pistonului către punctul mort inferior creează o presiune scăzută în cilindru. Presiunea atmosferică ambiantă forțează amestecul aer-combustibil în cilindru prin supapa de admisie deschisă pentru a umple zona de presiune scăzută creată de mișcarea pistonului. Cilindrul continuă să se umple puțin dincolo de punctul mort inferior, pe măsură ce amestecul aer-combustibil continuă să curgă cu propria inerție, iar pistonul începe să își schimbe direcția. După atingerea punctului mort inferior (BDC), supapa de admisie rămâne deschisă timp de câteva grade de rotație a arborelui cotit. Depinde de designul motorului. Supapa de admisie se închide apoi, iar amestecul aer-combustibil este etanșat în interiorul cilindrului.

Cursa de compresie Cursa de compresie este timpul în care amestecul aer-combustibil prins este comprimat în interiorul cilindrului. Camera de ardere este etanșată pentru a crea o încărcătură. Încărcarea este volumul de amestec aer-combustibil comprimat din interiorul camerei de ardere, gata pentru aprindere. Comprimarea amestecului aer-combustibil eliberează mai multă energie în timpul aprinderii. Supapele de admisie și evacuare trebuie închise pentru a asigura etanșeitatea cilindrului pentru a asigura compresia. Compresia este procesul de reducere sau comprimare a încărcăturii din camera de ardere de la un volum mare la un volum mai mic. Volanta ajută la menținerea impulsului necesar pentru a comprima încărcătura.

Când pistonul unui motor comprimă încărcătura, creșterea forței de compresie furnizată de lucrul mecanic efectuat de piston are ca rezultat generarea de căldură. Compresia și încălzirea vaporilor aer-combustibil din încărcătură duc la creșterea temperaturii încărcăturii și la o vaporizare sporită a combustibilului. Creșterea temperaturii încărcăturii are loc uniform în întreaga cameră de ardere pentru a produce o ardere mai rapidă (oxidarea combustibilului) după aprindere.

Vaporizarea combustibilului crește atunci când picăturile mici de combustibil se vaporizează mai complet datorită căldurii generate. Suprafața crescută a picăturilor expuse flăcării de aprindere permite o ardere mai completă a încărcăturii în camera de ardere. Doar vaporii de benzină se vor aprinde. Suprafața crescută a picăturilor face ca benzina să elibereze mai mulți vapori în loc să rămână lichidă.

Cu cât moleculele de vapori încărcate sunt comprimate mai mult, cu atât mai multă energie se obține din procesul de ardere. Energia necesară pentru comprimarea încărcăturii este mult mai mică decât câștigul de forță produs în timpul arderii. De exemplu, într-un motor mic tipic, energia necesară pentru comprimarea încărcăturii este doar un sfert din energia produsă în timpul arderii.

Raportul de compresie al unui motor este comparația dintre volumul camerei de ardere atunci când pistonul se află în punctul mort inferior și volumul camerei de ardere atunci când pistonul se află în punctul mort superior. Această zonă, combinată cu designul și stilul camerei de ardere, determină raportul de compresie. Motor pe benzinăDe obicei, motoarele au un raport de compresie de 6 la 1 până la 10 la 1. Cu cât raportul de compresie este mai mare, cu atât motorul este mai eficient din punct de vedere al consumului de combustibil. Un raport de compresie mai mare crește de obicei semnificativ presiunea de ardere sau forța care acționează asupra pistonului. Cu toate acestea, un raport de compresie mai mare crește efortul necesar operatorului pentru a porni motorul. Unele motoare mici au sisteme care eliberează presiunea în timpul cursei de compresie pentru a reduce efortul necesar operatorului la pornirea motorului.

Un eveniment de aprindere (combustie) are loc atunci când o sarcină este aprinsă și oxidată rapid printr-o reacție chimică pentru a elibera energie termică. Combustia este o reacție chimică oxidativă rapidă în care combustibilul se combină chimic cu oxigenul atmosferic și eliberează energie sub formă de căldură.

O ardere corectă implică un timp scurt, dar limitat, în care flacăra se răspândește în întreaga cameră de ardere. Scânteia de la bujie începe arderea atunci când arborele cotit se rotește cu aproximativ 20° înainte de punctul mort superior. Oxigenul atmosferic și vaporii de combustibil sunt consumați de frontul flăcării care avansează. Frontul flăcării este peretele de delimitare care separă încărcătura de produsele secundare ale arderii. Frontul flăcării trece prin camera de ardere până când întreaga încărcătură este arsă.

lovitură de putere

Cursa de putere este cursa de funcționare a motorului în care gazele fierbinți în expansiune forțează chiulasa pistonului departe de chiulasă. Forța pistonului și mișcarea ulterioară sunt transmise prin bielă pentru a aplica cuplul arborelui cotit. Cuplul aplicat inițiază rotația arborelui cotit. Cantitatea de cuplu produsă este determinată de presiunea asupra pistonului, dimensiunea pistonului și cursa motorului. În timpul cursei de putere, ambele supape sunt închise.

Cursa de evacuare Cursa de evacuare are loc atunci când gazele de eșapament sunt expulzate din camera de ardere și eliberate în atmosferă. Cursa de evacuare este cursa finală și are loc atunci când supapa de evacuare se deschide și supapa de admisie se închide. Mișcarea pistonului expulzează gazele de eșapament în atmosferă.

Când pistonul atinge punctul mort inferior în timpul cursei de evacuare, arderea este completă și cilindrul este umplut cu gaze de eșapament. Supapa de evacuare se deschide, iar inerția volantei și a altor piese mobile împinge pistonul înapoi în punctul mort superior, forțând gazele de eșapament să fie evacuate prin supapa de evacuare deschisă. La sfârșitul cursei de evacuare, pistonul se află în punctul mort superior și un ciclu de lucru este finalizat.