מהן ארבע פעימותיו של מנוע ארבע פעימות?

מהן ארבע פעימותיו של מנוע ארבע פעימות?

מנוע ארבע פעימותהוא מנוע בעירה פנימית שמשתמש בארבע מהלכי בוכנה שונים (כניסה, דחיסה, כוח ומפליטה) להשלמת מחזור עבודה. הבוכנה משלימה שתי פעימות שלמות בצילינדר כדי להשלים מחזור עבודה. מחזור עבודה אחד מחייב את גל הארכובה להסתובב פעמיים, כלומר 720 מעלות.

מנועי מחזור ארבע פעימות הם הסוג הנפוץ ביותר של מנועים קטנים. מנוע ארבע פעימות משלים חמש פעימות במחזור עבודה אחד, כולל מהלך היניקה, מהלך הדחיסה, מהלך ההצתה, מהלך הכוח ומהלך הפליטה.

שבץ צריכה

אירוע הצריכה מתייחס לזמן שבו תערובת האוויר-דלק מוכנסת למילוי תא הבעירה. אירוע יניקה מתרחש כאשר הבוכנה נעה ממרכז המת העליון למרכז המת תחתון ושסתום היניקה נפתח. תנועת הבוכנה לכיוון המרכז המת תחתון יוצרת לחץ נמוך בצילינדר. לחץ אטמוספרי סביבתי מאלץ את תערובת הדלק האוויר לתוך הצילינדר דרך שסתום היניקה הפתוח כדי למלא את אזור הלחץ הנמוך שנוצר על ידי תנועת הבוכנה. הצילינדר ממשיך להתמלא מעט מעבר למרכז המת התחתון כאשר תערובת האוויר והדלק ממשיכה לזרום עם האינרציה שלה והבוכנה מתחילה לשנות כיוון. לאחר BDC, שסתום היניקה נשאר פתוח למספר מעלות של סיבוב גל ארכובה. תלוי בתכנון המנוע. לאחר מכן שסתום היניקה נסגר ותערובת האוויר והדלק נאטמת בתוך הצילינדר.

מהלך הדחיסה מהלך הדחיסה הוא הזמן שבו תערובת האוויר-דלק הכלואה נדחסת בתוך הצילינדר. תא הבעירה אטום ליצירת מטען. מטען הוא נפח תערובת האוויר והדלק הדחוס בתוך תא הבעירה המוכן להצתה. דחיסה של תערובת האוויר והדלק משחררת יותר אנרגיה במהלך ההצתה. שסתומי היניקה והפליטה חייבים להיות סגורים כדי להבטיח שהצילינדר אטום כדי לספק דחיסה. דחיסה היא תהליך של צמצום או סחיטת המטען בתא הבעירה מנפח גדול לנפח קטן יותר. גלגל התנופה עוזר לשמור על המומנטום הדרוש לדחיסת המטען.

כאשר בוכנה של מנוע דוחסת את המטען, העלייה בכוח הדחיסה שמספקת העבודה הנעשית על ידי הבוכנה גורמת ליצירת חום. דחיסה וחימום של אדי דלק האוויר במטען מביאים להגברת טמפרטורת המטען ולאידוי הדלק. העלייה בטמפרטורת המטען מתרחשת באופן שווה בכל תא הבעירה כדי לייצר בעירה מהירה יותר (חמצון דלק) לאחר ההצתה.

אידוי הדלק גובר כאשר טיפות דלק קטנות מתאדות בצורה מלאה יותר בגלל החום שנוצר. שטח הפנים המוגדל של הטיפות החשופות ללהבת ההצתה מאפשר בעירה מלאה יותר של המטען בתא הבעירה. רק אדי בנזין יתלקחו. שטח הפנים המוגדל של הטיפות גורם לבנזין לשחרר יותר אדים במקום להישאר נוזלי.

ככל שמולקולות האדים הטעונות נדחסות יותר, כך מתקבלת יותר אנרגיה מתהליך הבעירה. האנרגיה הנדרשת לדחיסת המטען קטנה בהרבה מהרווח בכוח שנוצר במהלך הבעירה. לדוגמה, במנוע קטן טיפוסי, האנרגיה הנדרשת לדחיסת המטען היא רק רבע מהאנרגיה המופקת במהלך הבעירה.

יחס הדחיסה של מנוע הוא ההשוואה בין נפח תא הבעירה כאשר הבוכנה נמצאת במרכז המת תחתון לנפח תא הבעירה כאשר הבוכנה נמצאת במרכז המת העליון. אזור זה, בשילוב עם העיצוב והסגנון של תא הבעירה, קובע את יחס הדחיסה. למנועי בנזין יש בדרך כלל יחס דחיסה של 6 ל-1 עד 10 ל-1. ככל שיחס הדחיסה גבוה יותר, כך המנוע חסכוני יותר בדלק. יחס דחיסה גבוה יותר בדרך כלל מגביר משמעותית את לחץ הבעירה או את הכוח הפועל על הבוכנה. עם זאת, יחס דחיסה גבוה יותר מגביר את המאמץ הנדרש למפעיל כדי להתניע את המנוע. לחלק מהמנועים הקטנים יש מערכות המשחררות לחץ במהלך מהלך הדחיסה כדי להפחית את המאמץ הנדרש על ידי המפעיל בעת התנעת המנוע.

אירוע הצתה אירוע הצתה (בעירה) מתרחש כאשר מטען נדלק ומתחמצן במהירות באמצעות תגובה כימית לשחרור אנרגיה תרמית. בעירה היא תגובה כימית חמצונית מהירה שבה דלק מתחבר כימית עם חמצן אטמוספרי ומשחרר אנרגיה בצורת חום.

בעירה נכונה כרוכה זמן קצר אך מוגבל בו הלהבה מתפזרת בכל תא הבעירה. הניצוץ במצת מתחיל בעירה כאשר גל הארכובה מסתובב בערך 20° לפני המרכז המת עליון. חמצן אטמוספרי ואדי דלק נצרכים על ידי חזית הלהבה המתקדמת. חזית הלהבה היא קיר הגבול המפריד בין המטען לבין תוצרי הלוואי של הבעירה. חזית הלהבה עוברת דרך תא הבעירה עד שכל המטען נשרף.

מכת כוח

מהלך הכוח הוא מהלך הפעלת המנוע שבו גזים חמים מתרחבים מאלצים את ראש הבוכנה הרחק מראש הצילינדר. כוח הבוכנה והתנועה שלאחר מכן מועברים דרך מוט החיבור כדי להפעיל מומנט על גל הארכובה. המומנט המופעל גורם לסיבוב של גל הארכובה. כמות המומנט המופקת נקבעת לפי הלחץ על הבוכנה, גודל הבוכנה ומהלך המנוע. במהלך פעולת הכוח, שני השסתומים סגורים.

מהלך הפליטה מהלך הפליטה מתרחש כאשר גזי הפליטה נפלטים מתא הבעירה ומשתחררים לאטמוספירה. מהלך הפליטה הוא המהלך האחרון ומתרחש כאשר שסתום הפליטה נפתח ושסתום היניקה נסגר. תנועת הבוכנה מוציאה את גזי הפליטה לאטמוספירה.

כאשר הבוכנה מגיעה למרכז המת התחתון במהלך מהלך הכוח, הבעירה הושלמה והצילינדר מתמלא בגזי פליטה. שסתום הפליטה נפתח, ואינרציה של גלגל התנופה וחלקים נעים אחרים דוחפת את הבוכנה חזרה למרכז המת העליון, ומאלצת את גזי הפליטה להיפלט דרך שסתום הפליטה הפתוח. בסוף מהלך הפליטה, הבוכנה נמצאת במרכז המת העליון והושלם מחזור עבודה.