Hvad er de fire takter i en firetaktsmotor?

Hvad er de fire takter i en firetaktsmotor?

En firetaktsmotorer en forbrændingsmotor, der bruger fire forskellige stempelslag (indsug, kompression, kraft og udstødning) til at fuldføre en arbejdscyklus. Stemplet gennemfører to komplette slag i cylinderen for at fuldføre en arbejdscyklus. En arbejdscyklus kræver, at krumtapakslen roterer to gange, det vil sige 720°.

Firetaktsmotorer er den mest almindelige type små motorer. En firetaktsmotor fuldfører fem slag i én arbejdscyklus, inklusive indsugningstakten, kompressionstakten, tændingstakten, krafttakten og udstødningstakten.

Indtag slagtilfælde

Indsugningshændelsen refererer til det tidspunkt, hvor luft-brændstofblandingen indføres for at fylde forbrændingskammeret. En indsugningshændelse opstår, når stemplet bevæger sig fra øverste dødpunkt til nederste dødpunkt, og indsugningsventilen åbner. Stemplets bevægelse mod nederste dødpunkt skaber et lavt tryk i cylinderen. Det omgivende atmosfæriske tryk tvinger luft-brændstofblandingen ind i cylinderen gennem den åbne indsugningsventil for at fylde lavtryksområdet, der skabes af stempelbevægelsen. Cylinderen fortsætter med at fylde lidt ud over det nederste dødpunkt, da luft-brændstofblandingen fortsætter med at strømme med sin egen inerti, og stemplet begynder at ændre retning. Efter BDC forbliver indsugningsventilen åben i et par graders krumtapakselrotation. Afhænger af motordesign. Indsugningsventilen lukker derefter, og luft-brændstofblandingen forsegles inde i cylinderen.

Kompressionsslag Kompressionsslaget er den tid, hvor den indesluttede luft-brændstofblanding komprimeres inde i cylinderen. Forbrændingskammeret er forseglet for at skabe en ladning. Ladning er mængden af ​​komprimeret luft-brændstofblanding inde i forbrændingskammeret klar til tænding. Ved at komprimere luft-brændstofblandingen frigives mere energi under tændingen. Indsugnings- og udstødningsventilerne skal være lukkede for at sikre, at cylinderen er forseglet for at give kompression. Kompression er processen med at reducere eller klemme ladningen i forbrændingskammeret fra et stort volumen til et mindre volumen. Svinghjulet hjælper med at opretholde det momentum, der er nødvendigt for at komprimere ladningen.

Når en motors stempel komprimerer ladningen, resulterer stigningen i kompressionskraften fra det arbejde, der udføres af stemplet, i generering af varme. Kompression og opvarmning af luft-brændstofdampen i ladningen resulterer i øget ladningstemperatur og øget brændstoffordampning. Stigningen i ladetemperaturen sker jævnt i hele forbrændingskammeret for at frembringe hurtigere forbrænding (brændstofoxidation) efter antændelse.

Brændstoffordampningen øges, når små brændstofdråber fordamper mere fuldstændigt på grund af den genererede varme. Det øgede overfladeareal af dråberne udsat for antændelsesflammen muliggør en mere fuldstændig forbrænding af ladningen i forbrændingskammeret. Kun benzindampe vil antændes. Det øgede overfladeareal af dråberne får benzinen til at frigive mere damp i stedet for at forblive væske.

Jo mere de ladede dampmolekyler komprimeres, jo mere energi opnås ved forbrændingsprocessen. Den energi, der kræves for at komprimere ladningen, er meget mindre end den kraftforstærkning, der produceres under forbrænding. For eksempel, i en typisk lille motor, er den energi, der kræves for at komprimere ladningen, kun en fjerdedel af den energi, der produceres under forbrændingen.

En motors kompressionsforhold er sammenligningen af ​​forbrændingskammervolumenet, når stemplet er ved nederste dødpunkt, med forbrændingskammervolumenet, når stemplet er i øverste dødpunkt. Dette område, kombineret med design og stil af forbrændingskammeret, bestemmer kompressionsforholdet. Benzinmotorer har typisk et kompressionsforhold på 6 til 1 til 10 til 1. Jo højere kompressionsforhold, jo mere brændstoføkonomisk er motoren. Et højere kompressionsforhold øger normalt forbrændingstrykket eller kraften, der virker på stemplet, markant. Et højere kompressionsforhold øger imidlertid den indsats, som operatøren kræver for at starte motoren. Nogle små motorer har systemer, der aflaster trykket under kompressionsslaget for at reducere den indsats, som operatøren kræver, når motoren startes.

antændelseshændelseEn antændelseshændelse (forbrændings-) opstår, når en ladning antændes og hurtigt oxideres gennem en kemisk reaktion for at frigive termisk energi. Forbrænding er en hurtig oxidativ kemisk reaktion, hvor brændstof kemisk kombineres med atmosfærisk ilt og frigiver energi i form af varme.

Korrekt forbrænding involverer en kort, men begrænset tid, hvor flammen spredes i hele forbrændingskammeret. Gnisten ved tændrøret begynder forbrændingen, når krumtapakslen roterer ca. 20° før øverste dødpunkt. Atmosfærisk ilt og brændstofdampe forbruges af den fremadskridende flammefront. Flammefronten er den grænsevæg, der adskiller ladningen fra forbrændingens biprodukter. Flammefronten passerer gennem forbrændingskammeret, indtil hele ladningen er brændt.

kraftslag

Kraftslaget er motorens arbejdsslag, hvor varme ekspanderende gasser tvinger stempelhovedet væk fra cylinderhovedet. Stempelkraften og den efterfølgende bevægelse overføres gennem plejlstangen for at påføre drejningsmoment på krumtapakslen. Det påførte drejningsmoment initierer rotation af krumtapakslen. Mængden af ​​produceret drejningsmoment bestemmes af trykket på stemplet, størrelsen af ​​stemplet og motorens slaglængde. Under kraftslaget er begge ventiler lukkede.

Udstødningsslag Udstødningsslaget opstår, når udstødningsgasser udstødes fra forbrændingskammeret og frigives til atmosfæren. Udstødningsslaget er det sidste slag og opstår, når udstødningsventilen åbner, og indsugningsventilen lukker. Stemplets bevægelse driver udstødningsgasserne ud i atmosfæren.

Når stemplet når bundens dødpunkt under kraftslaget, er forbrændingen afsluttet, og cylinderen er fyldt med udstødningsgasser. Udstødningsventilen åbner, og inertien af ​​svinghjulet og andre bevægelige dele skubber stemplet tilbage til øverste dødpunkt, hvilket tvinger udstødningsgasserne til at blive udledt gennem den åbne udstødningsventil. Ved slutningen af ​​udstødningsslaget er stemplet i øverste dødpunkt, og en arbejdscyklus er afsluttet.