Jaké jsou čtyři takty čtyřdobého motoru?

Jaké jsou čtyři takty čtyřdobého motoru?

Čtyřtaktní motor s cyklemje spalovací motor, který využívá čtyři různé zdvihy pístu (sání, komprese, výkon a výfuk) k dokončení pracovního cyklu. Píst dokončí dva úplné zdvihy ve válci, aby dokončil pracovní cyklus. Jeden pracovní cyklus vyžaduje, aby se klikový hřídel otočil dvakrát, tedy o 720°.

Čtyřtaktní motory jsou nejběžnějším typem malých motorů. Čtyřtaktní motor dokončí pět zdvihů v jednom pracovním cyklu, včetně sacího zdvihu, kompresního zdvihu, zapalovacího zdvihu, zdvihu výkonu a zdvihu výfuku.

Sací zdvih

Událost sání se týká doby, kdy je směs vzduchu a paliva zavedena do spalovací komory. K události sání dochází, když se píst pohybuje z horní úvrati do dolní úvratě a sací ventil se otevře. Pohyb pístu směrem ke spodní úvrati vytváří nízký tlak ve válci. Okolní atmosférický tlak tlačí směs vzduchu a paliva do válce přes otevřený sací ventil, aby vyplnil nízkotlakou oblast vytvořenou pohybem pístu. Válec pokračuje v plnění mírně za dolní úvratí, protože směs vzduchu a paliva pokračuje v proudění vlastní setrvačností a píst začíná měnit směr. Po BDC zůstává sací ventil otevřený po několik stupňů otáčení klikového hřídele. Záleží na konstrukci motoru. Sací ventil se poté uzavře a směs vzduchu a paliva se utěsní ve válci.

Kompresní zdvih Kompresní zdvih je doba, po kterou je zachycená směs vzduchu a paliva stlačena ve válci. Spalovací komora je utěsněna pro vytvoření náplně. Náboj je objem směsi stlačeného vzduchu a paliva ve spalovací komoře připravený k zapálení. Stlačováním směsi vzduch-palivo se při zapalování uvolňuje více energie. Sací a výfukové ventily musí být uzavřeny, aby bylo zajištěno utěsnění válce pro zajištění komprese. Komprese je proces zmenšení nebo stlačení náplně ve spalovací komoře z velkého objemu na menší objem. Setrvačník pomáhá udržovat hybnost potřebnou ke stlačení náboje.

Když píst motoru stlačí náplň, zvýšení kompresní síly poskytované prací pístu vede k tvorbě tepla. Stlačování a zahřívání par vzduch-palivo v náplni má za následek zvýšení teploty náplně a zvýšené odpařování paliva. Ke zvýšení teploty vsázky dochází rovnoměrně v celé spalovací komoře, aby se po zapálení produkovalo rychlejší spalování (oxidace paliva).

Odpařování paliva se zvyšuje, když se malé kapičky paliva vypařují úplněji v důsledku generovaného tepla. Zvětšený povrch kapiček vystavených zapalovacímu plameni umožňuje dokonalejší spalování náplně ve spalovací komoře. Vznítí se pouze benzínové výpary. Zvětšený povrch kapiček způsobuje, že benzín uvolňuje více páry místo zbývající kapaliny.

Čím více jsou nabité molekuly páry stlačeny, tím více energie se získá ze spalovacího procesu. Energie potřebná ke stlačení vsázky je mnohem menší než přírůstek síly vzniklý během spalování. Například v typickém malém motoru je energie potřebná ke stlačení náplně pouze jedna čtvrtina energie vyrobené při spalování.

Kompresní poměr motoru je porovnání objemu spalovací komory, když je píst v dolní úvrati, s objemem spalovací komory, když je píst v horní úvrati. Tato oblast v kombinaci s designem a stylem spalovací komory určuje kompresní poměr. Benzínové motory mají obvykle kompresní poměr 6:1:10:1. Čím vyšší je kompresní poměr, tím je motor úspornější. Vyšší kompresní poměr obvykle výrazně zvyšuje spalovací tlak nebo sílu působící na píst. Vyšší kompresní poměr však zvyšuje námahu, kterou potřebuje obsluha ke spuštění motoru. Některé malé motory mají systémy, které uvolňují tlak během kompresního zdvihu, aby se snížilo úsilí potřebné pro obsluhu při spouštění motoru.

vznícení K vznícení (spalování) dochází, když je náboj zapálen a rychle oxidován chemickou reakcí za uvolnění tepelné energie. Spalování je rychlá oxidační chemická reakce, při které se palivo chemicky spojuje se vzdušným kyslíkem a uvolňuje energii ve formě tepla.

Správné spalování zahrnuje krátkou, ale omezenou dobu, ve které se plamen rozšíří po spalovací komoře. Jiskra u zapalovací svíčky začíná spalovat, když se klikový hřídel otočí přibližně o 20° před horní úvratí. Atmosférický kyslík a páry paliva jsou spotřebovávány postupující frontou plamene. Čelo plamene je hraniční stěna, která odděluje náplň od vedlejších produktů spalování. Čelo plamene prochází spalovací komorou, dokud není spálena celá náplň.

silový zdvih

Výkonový zdvih je pracovní zdvih motoru, při kterém horké expandující plyny tlačí hlavu pístu pryč od hlavy válců. Síla pístu a následný pohyb se přenáší přes ojnici, aby se krouticí moment vyvíjel na klikový hřídel. Aplikovaný točivý moment iniciuje rotaci klikového hřídele. Velikost vytvořeného točivého momentu je určena tlakem na píst, velikostí pístu a zdvihem motoru. Během pracovního zdvihu jsou oba ventily uzavřeny.

Výfukový zdvih Výfukový zdvih nastává, když jsou výfukové plyny vypuzovány ze spalovací komory a uvolňovány do atmosféry. Výfukový zdvih je konečný zdvih a nastává, když se výfukový ventil otevře a sací ventil uzavře. Pohyb pístu vytlačuje výfukové plyny do atmosféry.

Když píst dosáhne dolní úvrati během zdvihu, spalování je dokončeno a válec je naplněn výfukovými plyny. Výfukový ventil se otevře a setrvačnost setrvačníku a dalších pohyblivých částí tlačí píst zpět do horní úvrati, což nutí výfukové plyny, aby byly vypouštěny přes otevřený výfukový ventil. Na konci výfukového zdvihu je píst v horní úvrati a pracovní cyklus je dokončen.