Ano ang mga four-stroke engine?

Ano ang mga four-stroke engine?

Isang makinang may apat na stroke ay isang internal combustion engine na gumagamit ng apat na magkakaibang piston stroke (intake, compression, power at exhaust) upang makumpleto ang isang working cycle. Ang piston ay nakakakumpleto ng dalawang kumpletong stroke sa silindro upang makumpleto ang isang working cycle. Ang isang working cycle ay nangangailangan ng crankshaft na umikot nang dalawang beses, ibig sabihin, 720°.

Ang mga four-stroke cycle engine ang pinakakaraniwang uri ng Maliit na Makinas. Ang isang four-stroke na makina ay nakakakumpleto ng limang stroke sa isang siklo ng pagtatrabaho, kabilang ang intake stroke, compression stroke, ignition stroke, power stroke at exhaust stroke.

Pag-inom ng stroke

Ang intake event ay tumutukoy sa oras kung kailan ipinapasok ang pinaghalong hangin at panggatong upang punan ang combustion chamber. Nangyayari ang intake event kapag ang piston ay gumagalaw mula sa top dead center patungo sa bottom dead center at bumubukas ang intake valve. Ang paggalaw ng piston patungo sa bottom dead center ay lumilikha ng mababang presyon sa silindro. Pinipilit ng ambient atmospheric pressure ang pinaghalong hangin at panggatong papasok sa silindro sa pamamagitan ng bukas na intake valve upang punan ang low-pressure area na nilikha ng paggalaw ng piston. Patuloy na napupuno ang silindro nang bahagya lampas sa bottom dead center habang ang pinaghalong hangin at panggatong ay patuloy na dumadaloy gamit ang sarili nitong inertia at ang piston ay nagsisimulang magbago ng direksyon. Pagkatapos ng BDC, ang intake valve ay nananatiling bukas sa loob ng ilang digri ng pag-ikot ng crankshaft. Depende sa disenyo ng makina. Pagkatapos ay nagsasara ang intake valve at ang pinaghalong hangin at panggatong ay natatakpan sa loob ng silindro.

Compression strokeAng compression stroke ay ang oras na ang nakulong na pinaghalong hangin at gasolina ay na-compress sa loob ng silindro. Ang combustion chamber ay tinatakan upang lumikha ng karga. Ang karga ay ang dami ng na-compress na pinaghalong hangin at gasolina sa loob ng combustion chamber na handa na para sa ignisyon. Ang pag-compress ng pinaghalong hangin at gasolina ay naglalabas ng mas maraming enerhiya habang nag-aapoy. Ang mga intake at exhaust valve ay dapat isara upang matiyak na ang silindro ay tinatakan upang magbigay ng compression. Ang compression ay ang proseso ng pagbabawas o pagpiga ng karga sa combustion chamber mula sa isang malaking volume patungo sa isang mas maliit na volume. Ang flywheel ay tumutulong na mapanatili ang momentum na kailangan upang i-compress ang karga.

Kapag pinipiga ng piston ng makina ang karga, ang pagtaas ng puwersa ng kompresyon na dulot ng gawaing ginagawa ng piston ay nagreresulta sa pagbuo ng init. Ang kompresyon at pag-init ng singaw ng hangin-gatong sa karga ay nagreresulta sa pagtaas ng temperatura ng karga at pagtaas ng singaw ng gasolina. Ang pagtaas ng temperatura ng karga ay nangyayari nang pantay-pantay sa buong silid ng pagkasunog upang makagawa ng mas mabilis na pagkasunog (oksihenasyon ng gasolina) pagkatapos ng pag-aapoy.

Tumataas ang singaw ng gasolina kapag ang maliliit na patak ng gasolina ay mas lubusang sumisingaw dahil sa init na nalilikha. Ang mas malaking lawak ng ibabaw ng mga patak na nakalantad sa apoy ng ignisyon ay nagbibigay-daan para sa mas kumpletong pagkasunog ng karga sa silid ng pagkasunog. Tanging singaw ng gasolina lamang ang mag-aalab. Ang mas malaking lawak ng ibabaw ng mga patak ay nagiging sanhi ng paglabas ng gasolina ng mas maraming singaw sa halip na mananatiling likido.

Habang mas napipiga ang mga molekula ng singaw na may karga, mas maraming enerhiya ang nakukuha mula sa proseso ng pagkasunog. Ang enerhiyang kinakailangan upang i-compress ang karga ay mas mababa kaysa sa pagtaas ng puwersa na nalilikha habang nasusunog. Halimbawa, sa isang tipikal na maliit na makina, ang enerhiyang kinakailangan upang i-compress ang karga ay isang-kapat lamang ng enerhiyang nalilikha habang nasusunog.

Ang compression ratio ng isang makina ay ang paghahambing ng volume ng combustion chamber kapag ang piston ay nasa bottom dead center sa volume ng combustion chamber kapag ang piston ay nasa top dead center. Ang lugar na ito, kasama ang disenyo at istilo ng combustion chamber, ang tumutukoy sa compression ratio. Makinang GasolinaKaraniwang mayroong compression ratio na 6 hanggang 1 hanggang 10 hanggang 1. Kung mas mataas ang compression ratio, mas matipid sa gasolina ang makina. Ang mas mataas na compression ratio ay karaniwang nagpapataas nang malaki sa combustion pressure o sa puwersang kumikilos sa piston. Gayunpaman, ang mas mataas na compression ratio ay nagpapataas ng effort na kailangan ng operator upang paandarin ang makina. Ang ilang maliliit na makina ay may mga sistemang nagpapagaan ng pressure sa panahon ng compression stroke upang mabawasan ang effort na kailangan ng operator kapag pinapaandar ang makina.

pangyayari ng ignisyon Nangyayari ang isang pangyayari ng ignisyon (pagkasunog) kapag ang isang karga ay sinindihan at mabilis na na-oxidize sa pamamagitan ng isang kemikal na reaksyon upang maglabas ng enerhiyang thermal. Ang pagkasunog ay isang mabilis na oksihenatibong kemikal na reaksyon kung saan ang panggatong ay kemikal na sumasama sa oksiheno sa atmospera at naglalabas ng enerhiya sa anyo ng init.

Ang wastong pagkasunog ay nangangailangan ng maikli ngunit limitadong oras kung saan ang apoy ay kumakalat sa buong silid ng pagkasunog. Ang kislap sa spark plug ay nagsisimulang masunog kapag ang crankshaft ay umiikot nang humigit-kumulang 20° bago ang top dead center. Ang atmospheric oxygen at singaw ng gasolina ay kinokonsumo ng paparating na apoy. Ang apoy ay ang hangganan na naghihiwalay sa karga mula sa mga by-product ng pagkasunog. Ang apoy ay dumadaan sa silid ng pagkasunog hanggang sa masunog ang buong karga.

lakas ng stroke

Ang power stroke ay ang operating stroke ng makina kung saan ang mainit na lumalawak na gas ay pinipilit ang ulo ng piston palayo sa ulo ng silindro. Ang puwersa ng piston at ang kasunod na paggalaw ay ipinapadala sa pamamagitan ng connecting rod upang maglapat ng torque sa crankshaft. Ang inilapat na torque ay nagsisimula ng pag-ikot ng crankshaft. Ang dami ng torque na nalilikha ay natutukoy ng presyon sa piston, ang laki ng piston at ang stroke ng makina. Sa panahon ng power stroke, ang parehong balbula ay sarado.

Exhaust stroke Ang exhaust stroke ay nangyayari kapag ang mga gas na tambutso ay inilalabas mula sa combustion chamber at inilalabas sa atmospera. Ang exhaust stroke ang pangwakas na stroke at nangyayari kapag ang balbula ng tambutso ay bumukas at ang balbula ng pagpasok ay nagsasara. Ang paggalaw ng piston ay naglalabas ng mga gas na tambutso sa atmospera.

Kapag ang piston ay umabot sa bottom dead center habang nasa power stroke, kumpleto na ang pagkasunog at ang silindro ay napupuno ng mga gas na tambutso. Bumubukas ang balbula ng tambutso, at ang inertia ng flywheel at iba pang gumagalaw na bahagi ay itinutulak ang piston pabalik sa top dead center, na pinipilit ang mga gas na tambutso na ilabas sa pamamagitan ng bukas na balbula ng tambutso. Sa pagtatapos ng exhaust stroke, ang piston ay nasa top dead center at natatapos ang isang working cycle.