Mi a négyütemű motor négy üteme?

Mi a négyütemű motor négy üteme?

Négyütemű ciklusú motoregy belső égésű motor, amely négy különböző dugattyúlöketet (szívó, kompresszió, teljesítmény és kipufogó) használ a munkaciklus befejezéséhez. A dugattyú két teljes löketet hajt végre a hengerben, hogy befejezze a munkaciklust. Egy munkaciklus megköveteli, hogy a főtengely kétszer, azaz 720°-kal elforduljon.

A négyütemű motorok a kismotorok leggyakoribb típusai. A négyütemű motor egy munkaciklus alatt öt ütemet hajt végre, beleértve a szívólöketet, a kompressziós ütemet, a gyújtási ütemet, a teljesítménylöketet és a kipufogólöketet.

Beszívás stroke

A szívó esemény arra az időre vonatkozik, amikor a levegő-üzemanyag keveréket bevezetik az égéstérbe. Beszívási esemény akkor következik be, amikor a dugattyú a felső holtpontból az alsó holtpontba mozog, és a szívószelep kinyílik. A dugattyú mozgása az alsó holtpont felé alacsony nyomást hoz létre a hengerben. A környezeti légnyomás a levegő-üzemanyag keveréket a nyitott szívószelepen keresztül a hengerbe kényszeríti, hogy kitöltse a dugattyú mozgása által létrehozott alacsony nyomású területet. A henger tovább töltődik valamivel az alsó holtponton túl, miközben a levegő-üzemanyag keverék a saját tehetetlenségével tovább áramlik, és a dugattyú irányt kezd változtatni. A BDC után a szívószelep néhány fokos főtengely-forgásig nyitva marad. A motor kialakításától függ. Ezután a szívószelep bezárul, és a levegő-üzemanyag keverék tömítve van a hengerben.

Kompressziós löket A kompressziós löket az az idő, amikor a visszatartott levegő-üzemanyag keverék összenyomódik a hengerben. Az égésteret lezárják, hogy töltést hozzanak létre. A töltés az égéstérben lévő sűrített levegő-üzemanyag keverék térfogata, amely készen áll a gyújtásra. A levegő-üzemanyag keverék összenyomásával több energia szabadul fel gyújtás közben. A szívó- és kipufogószelepeknek zárva kell lenniük, hogy a henger tömített legyen a kompresszió érdekében. A tömörítés az a folyamat, amikor az égéstérben lévő töltetet nagy térfogatról kisebb térfogatra csökkentik vagy összenyomják. A lendkerék segít fenntartani a töltés összenyomásához szükséges lendületet.

Amikor a motor dugattyúja összenyomja a töltetet, a dugattyú által végzett munka által biztosított nyomóerő növekedése hőtermelést eredményez. A töltetben lévő levegő-üzemanyag gőz összenyomása és melegítése megnövekedett töltési hőmérsékletet és fokozott üzemanyag-párologtatást eredményez. A töltéshőmérséklet emelkedése egyenletesen megy végbe az egész égéstérben, hogy gyorsabb égést (tüzelőanyag-oxidációt) hozzon létre gyújtás után.

Az üzemanyag elpárolgása növekszik, ha a kis tüzelőanyag-cseppek teljesebben elpárolognak a keletkező hő miatt. A gyújtólángnak kitett cseppek megnövekedett felülete lehetővé teszi a töltet teljesebb elégetését az égéstérben. Csak a benzingőz gyullad meg. A cseppek megnövekedett felülete miatt a benzin több gőzt bocsát ki, ahelyett, hogy folyadék maradna.

Minél jobban összenyomódnak a töltött gőzmolekulák, annál több energiát nyernek az égési folyamatból. A töltés összenyomásához szükséges energia sokkal kisebb, mint az égés során keletkező erőnövekedés. Például egy tipikus kismotorban a töltés összenyomásához szükséges energia csak egynegyede az égés során keletkező energiának.

A motor kompressziós aránya az égéstér térfogatának összehasonlítása, amikor a dugattyú az alsó holtpontban van, az égéstér térfogatával, amikor a dugattyú a felső holtpontban van. Ez a terület az égéstér kialakításával és stílusával együtt meghatározza a tömörítési arányt. A benzinmotorok kompressziós aránya általában 6:1 és 10:1 között van. Minél nagyobb a kompressziós arány, annál üzemanyag-hatékonyabb a motor. A nagyobb kompressziós arány általában jelentősen megnöveli az égési nyomást vagy a dugattyúra ható erőt. A nagyobb kompressziós arány azonban megnöveli a kezelőnek a motor indításához szükséges erőfeszítéseit. Egyes kis motorok olyan rendszerekkel rendelkeznek, amelyek csökkentik a nyomást a kompressziós löket alatt, hogy csökkentsék a kezelőnek a motor indításakor szükséges erőfeszítéseit.

Gyulladási esemény Gyulladási (égési) esemény akkor következik be, amikor egy töltés meggyullad és gyorsan oxidálódik egy kémiai reakció során, hogy hőenergia szabaduljon fel. Az égés egy gyors oxidatív kémiai reakció, amelyben az üzemanyag kémiailag egyesül a légköri oxigénnel, és hő formájában energiát szabadít fel.

A megfelelő égés rövid, de korlátozott ideig tart, amely alatt a láng szétterjed az égéstérben. A gyújtógyertyánál lévő szikra akkor kezd égni, amikor a főtengely körülbelül 20°-kal elfordul a felső holtpont előtt. A légköri oxigént és az üzemanyaggőzt az előrehaladó lángfront fogyasztja el. A lángfront az a határfal, amely elválasztja a töltetet az égés melléktermékeitől. A lángfront áthalad az égéskamrán, amíg a teljes töltet el nem ég.

erőlöket

A teljesítménylöket az a motor üzemi lökete, amelyben a forró, táguló gázok a dugattyúfejet elmozdítják a hengerfejtől. A dugattyúerőt és az azt követő mozgást a hajtórúdon keresztül továbbítják, hogy nyomatékot fejtsenek ki a főtengelyre. Az alkalmazott nyomaték elindítja a főtengely forgását. A megtermelt nyomaték mértékét a dugattyúra nehezedő nyomás, a dugattyú mérete és a motor lökete határozza meg. A teljesítménylöket alatt mindkét szelep zárva van.

Kipufogólöket A kipufogólöket akkor következik be, amikor a kipufogógázok kiürülnek az égéstérből, és a légkörbe kerülnek. A kipufogólöket az utolsó löket, és akkor következik be, amikor a kipufogószelep kinyílik, és a szívószelep záródik. A dugattyú mozgása a kipufogógázokat a légkörbe juttatja.

Amikor a dugattyú az erőlöket során eléri az alsó holtpontot, az égés befejeződik, és a henger megtelik kipufogógázokkal. A kipufogószelep kinyílik, és a lendkerék és a többi mozgó alkatrész tehetetlensége visszanyomja a dugattyút a felső holtpontba, és arra kényszeríti a kipufogógázokat, hogy a nyitott kipufogószelepen keresztül távozzanak. A kipufogólöket végén a dugattyú a felső holtpontban van, és egy munkaciklus befejeződik.