Dört zamanlı bir motorun dört aşaması nelerdir?

Dört zamanlı bir motorun dört aşaması nelerdir?

Dört zamanlı bir motor İçten yanmalı motor, bir çalışma döngüsünü tamamlamak için dört farklı piston hareketi (emme, sıkıştırma, güç ve egzoz) kullanır. Piston, bir çalışma döngüsünü tamamlamak için silindir içinde iki tam hareket yapar. Bir çalışma döngüsü, krank milinin iki kez, yani 720° dönmesini gerektirir.

Dört zamanlı motorlar en yaygın motor türüdür. Küçük MotorDört zamanlı bir motor, bir çalışma döngüsünde emme stroku, sıkıştırma stroku, ateşleme stroku, güç stroku ve egzoz stroku olmak üzere beş strok tamamlar.

Emme stroku

Emme olayı, hava-yakıt karışımının yanma odasını doldurmak üzere içeri verildiği zamanı ifade eder. Emme olayı, pistonun üst ölü noktadan alt ölü noktaya hareket etmesi ve emme valfinin açılmasıyla gerçekleşir. Pistonun alt ölü noktaya doğru hareketi, silindirde düşük basınç oluşturur. Ortamdaki atmosfer basıncı, piston hareketinin oluşturduğu düşük basınç alanını doldurmak için hava-yakıt karışımını açık emme valfinden silindire doğru iter. Hava-yakıt karışımı kendi ataletiyle akmaya devam ederken ve piston yön değiştirmeye başlarken, silindir alt ölü noktanın biraz ötesinde de dolmaya devam eder. Alt ölü noktadan sonra, emme valfi krank milinin birkaç derece dönüşü boyunca açık kalır. Bu, motor tasarımına bağlıdır. Daha sonra emme valfi kapanır ve hava-yakıt karışımı silindir içinde sızdırmaz hale gelir.

Sıkıştırma stroku, silindir içindeki hava-yakıt karışımının sıkıştırıldığı süredir. Yanma odası, bir şarj oluşturmak için kapatılır. Şarj, yanma odası içinde ateşlemeye hazır sıkıştırılmış hava-yakıt karışımının hacmidir. Hava-yakıt karışımının sıkıştırılması, ateşleme sırasında daha fazla enerji açığa çıkarır. Sıkıştırmayı sağlamak için silindirin sızdırmazlığını sağlamak amacıyla emme ve egzoz valfleri kapalı olmalıdır. Sıkıştırma, yanma odasındaki şarjın büyük bir hacimden daha küçük bir hacme indirgenmesi veya sıkıştırılması işlemidir. Volan, şarjı sıkıştırmak için gereken momentumu korumaya yardımcı olur.

Motor pistonu yakıt karışımını sıkıştırdığında, pistonun yaptığı işin sağladığı sıkıştırma kuvvetindeki artış ısı oluşumuna neden olur. Yakıt karışımındaki hava-yakıt buharının sıkıştırılması ve ısıtılması, karışım sıcaklığının ve yakıt buharlaşmasının artmasına yol açar. Karışım sıcaklığındaki artış, yanma odası boyunca eşit olarak gerçekleşir ve ateşlemeden sonra daha hızlı yanma (yakıt oksidasyonu) sağlar.

Isı oluşumu nedeniyle küçük yakıt damlacıklarının daha tamamen buharlaşmasıyla yakıt buharlaşması artar. Ateşleme alevine maruz kalan damlacıkların artan yüzey alanı, yanma odasında yakıtın daha tam yanmasını sağlar. Sadece benzin buharı tutuşur. Damlacıkların artan yüzey alanı, benzinin sıvı halde kalmak yerine daha fazla buhar salmasına neden olur.

Yüklü buhar molekülleri ne kadar çok sıkıştırılırsa, yanma işleminden o kadar çok enerji elde edilir. Yükü sıkıştırmak için gereken enerji, yanma sırasında üretilen kuvvet artışından çok daha azdır. Örneğin, tipik bir küçük motorda, yükü sıkıştırmak için gereken enerji, yanma sırasında üretilen enerjinin yalnızca dörtte biridir.

Bir motorun sıkıştırma oranı, piston alt ölü noktadaykenki yanma odası hacminin, piston üst ölü noktadaykenki yanma odası hacmine oranıdır. Bu alan, yanma odasının tasarımı ve stiliyle birlikte sıkıştırma oranını belirler. Benzinli MotorGenellikle 6:1 ile 10:1 arasında bir sıkıştırma oranına sahiptirler. Sıkıştırma oranı ne kadar yüksek olursa, motor o kadar yakıt verimli olur. Daha yüksek bir sıkıştırma oranı genellikle yanma basıncını veya pistona etki eden kuvveti önemli ölçüde artırır. Bununla birlikte, daha yüksek bir sıkıştırma oranı, operatörün motoru çalıştırmak için ihtiyaç duyduğu çabayı artırır. Bazı küçük motorlarda, operatörün motoru çalıştırırken ihtiyaç duyduğu çabayı azaltmak için sıkıştırma stroku sırasında basıncı düşüren sistemler bulunur.

Tutuşma olayı, bir yükün tutuşturulması ve kimyasal bir reaksiyon yoluyla hızla oksitlenerek ısı enerjisi açığa çıkmasıyla gerçekleşir. Yanma, yakıtın atmosferik oksijenle kimyasal olarak birleştiği ve ısı şeklinde enerji açığa çıkardığı hızlı bir oksidatif kimyasal reaksiyondur.

Doğru yanma, alevin yanma odası boyunca yayıldığı kısa ama sınırlı bir süreyi içerir. Krank mili üst ölü noktadan yaklaşık 20° önce döndüğünde buji kıvılcımı yanmaya başlar. İlerleyen alev cephesi, atmosferik oksijen ve yakıt buharını tüketir. Alev cephesi, yakıt karışımını yanma yan ürünlerinden ayıran sınır duvarıdır. Alev cephesi, tüm yakıt karışımı yanana kadar yanma odasından geçer.

güç vuruşu

Güç stroku, sıcak genleşen gazların piston başını silindir kapağından uzaklaştırdığı motor çalışma strokudur. Piston kuvveti ve ardından gelen hareket, biyel kolu aracılığıyla krank miline tork uygulamak üzere iletilir. Uygulanan tork, krank milinin dönmesini başlatır. Üretilen tork miktarı, piston üzerindeki basınca, pistonun boyutuna ve motorun strokuna bağlıdır. Güç stroku sırasında her iki valf de kapalıdır.

Egzoz stroku, egzoz gazlarının yanma odasından dışarı atılıp atmosfere salınması sırasında gerçekleşir. Egzoz stroku, son stroktur ve egzoz valfi açılıp emme valfi kapandığında meydana gelir. Pistonun hareketi, egzoz gazlarını atmosfere atar.

Güç stroku sırasında piston alt ölü noktaya ulaştığında, yanma tamamlanır ve silindir egzoz gazlarıyla dolar. Egzoz valfi açılır ve volanın ve diğer hareketli parçaların ataleti pistonu tekrar üst ölü noktaya iter ve egzoz gazlarının açık egzoz valfinden dışarı atılmasını sağlar. Egzoz strokunun sonunda piston üst ölü noktadadır ve bir çalışma döngüsü tamamlanır.