Kakšni so štirje takti štiritaktnega motorja?

Kakšni so štirje takti štiritaktnega motorja?

Štiritaktni motor je motor z notranjim zgorevanjem, ki za en delovni cikel uporablja štiri različne hode bata (sesalni, kompresijski, delovni in izpušni). Bat v valju opravi dva celotna hoda za en delovni cikel. En delovni cikel zahteva, da se ročična gred zavrti dvakrat, to je 720°.

Štiritaktni motorji so najpogostejši tip Majhen motorŠtiritaktni motor v enem delovnem ciklu opravi pet taktov, vključno s sesalnim taktom, kompresijskim taktom, taktom vžiga, pogonskim taktom in izpušnim taktom.

Sesalni hod

Sesalni dogodek se nanaša na čas, ko se mešanica zraka in goriva napolni zgorevalno komoro. Sesalni dogodek se zgodi, ko se bat premakne iz zgornje mrtve točke v spodnjo mrtvo točko in se sesalni ventil odpre. Gibanje bata proti spodnji mrtvi točki ustvari nizek tlak v valju. Atmosferski tlak sili mešanico zraka in goriva v valj skozi odprt sesalni ventil, da zapolni območje nizkega tlaka, ki ga ustvari gibanje bata. Valj se še naprej polni nekoliko onkraj spodnje mrtve točke, saj mešanica zraka in goriva še naprej teče z lastno vztrajnostjo, bat pa začne spreminjati smer. Po BDC ostane sesalni ventil odprt za nekaj stopinj vrtenja ročične gredi. Odvisno od zasnove motorja. Nato sesalni ventil zapre in mešanica zraka in goriva se zapre v valju.

Kompresijski taktKompresijski takt je čas, ko se ujeta mešanica zraka in goriva stisne v valju. Zgorevalna komora je zaprta, da se ustvari polnjenje. Polnjenje je prostornina stisnjene mešanice zraka in goriva v zgorevalni komori, pripravljena za vžig. Stiskanje mešanice zraka in goriva med vžigom sprosti več energije. Sesalni in izpušni ventili morajo biti zaprti, da se zagotovi tesnjenje vala za kompresijo. Kompresija je postopek zmanjšanja ali stiskanja polnjenja v zgorevalni komori iz velikega v manjši volumen. Vztrajnik pomaga ohranjati zagon, potreben za stiskanje polnjenja.

Ko bat motorja stisne polnilno zmes, povečanje kompresijske sile, ki jo povzroči delo bata, povzroči nastajanje toplote. Stiskanje in segrevanje hlapov zraka in goriva v polnilu povzročita zvišanje temperature polnilne zmesi in povečano izhlapevanje goriva. Zvišanje temperature polnilne zmesi se enakomerno pojavi po celotni zgorevalni komori, kar povzroči hitrejše zgorevanje (oksidacijo goriva) po vžigu.

Izhlapevanje goriva se poveča, ko majhne kapljice goriva zaradi ustvarjene toplote popolneje izhlapevajo. Povečana površina kapljic, izpostavljenih vžigalnemu plamenu, omogoča popolnejše zgorevanje naboja v zgorevalni komori. Vžgejo se le bencinski hlapi. Povečana površina kapljic povzroči, da bencin sprosti več hlapov, namesto da ostane tekoč.

Bolj ko so nabite molekule pare stisnjene, več energije se pridobi z zgorevanjem. Energija, potrebna za stiskanje polnila, je veliko manjša od pridobitve sile, ki nastane med zgorevanjem. Na primer, v tipičnem majhnem motorju je energija, potrebna za stiskanje polnila, le četrtina energije, proizvedene med zgorevanjem.

Kompresijsko razmerje motorja je primerjava prostornine zgorevalne komore, ko je bat v spodnji mrtvi točki, s prostornino zgorevalne komore, ko je bat v zgornji mrtvi točki. Ta površina v kombinaciji z zasnovo in slogom zgorevalne komore določa kompresijsko razmerje. Bencinski motorObičajno imajo kompresijsko razmerje od 6 do 1 do 10 do 1. Višje kot je kompresijsko razmerje, bolj učinkovit je motor pri porabi goriva. Višje kompresijsko razmerje običajno znatno poveča tlak zgorevanja ali silo, ki deluje na bat. Vendar pa višje kompresijsko razmerje poveča napor, ki ga upravljavec potrebuje za zagon motorja. Nekateri majhni motorji imajo sisteme, ki med kompresijskim hodom sproščajo tlak, da zmanjšajo napor, ki ga upravljavec potrebuje pri zagonu motorja.

VžigVžig (zgorevanje) se zgodi, ko se naboj vžge in hitro oksidira s kemično reakcijo, pri čemer se sprosti toplotna energija. Zgorevanje je hitra oksidativna kemična reakcija, pri kateri se gorivo kemično združi z atmosferskim kisikom in sprosti energijo v obliki toplote.

Pravilno zgorevanje vključuje kratek, a omejen čas, v katerem se plamen razširi po zgorevalni komori. Iskra pri svečki začne zgorevati, ko se ročična gred zavrti za približno 20° pred zgornjo mrtvo točko. Atmosferski kisik in gorivne hlape porabi napredujoča fronta plamena. Fronta plamena je mejna stena, ki ločuje vložek od stranskih produktov zgorevanja. Fronta plamena prehaja skozi zgorevalno komoro, dokler ne zgori celoten vložek.

močan udarec

Močni hod je takt motorja, pri katerem vroči ekspandirajoči plini potisnejo glavo bata stran od glave valja. Sila bata in posledično gibanje se prenašata skozi ojnico, da se na ročično gred ustvari navor. Uporabljeni navor sproži vrtenje ročične gredi. Količina ustvarjenega navora je določena s tlakom na bat, velikostjo bata in hodom motorja. Med močnim hodom sta oba ventila zaprta.

Izpušni taktIzpušni takt se zgodi, ko se izpušni plini iztisnejo iz zgorevalne komore v ozračje. Izpušni takt je zadnji takt in se zgodi, ko se izpušni ventil odpre in sesalni ventil zapre. Gibanje bata iztisne izpušne pline v ozračje.

Ko bat med pogonskim taktom doseže spodnjo mrtvo točko, je zgorevanje končano in valj se napolni z izpušnimi plini. Izpušni ventil se odpre, vztrajnost vztrajnika in drugih gibljivih delov pa potisne bat nazaj v zgornjo mrtvo točko, zaradi česar se izpušni plini izpustijo skozi odprt izpušni ventil. Na koncu izpušnega takta je bat v zgornji mrtvi točki in delovni cikel je zaključen.