4행정 엔진의 4행정은 무엇입니까?

4행정 엔진의 4행정은 무엇입니까?

4행정 사이클 엔진4개의 서로 다른 피스톤 행정(흡기, 압축, 동력 및 배기)을 사용하여 작업 사이클을 완료하는 내연 기관입니다. 피스톤은 실린더 내에서 두 번의 완전한 스트로크를 완료하여 작업 사이클을 완료합니다. 한 작업 사이클에는 크랭크샤프트가 두 번, 즉 720° 회전해야 합니다.

4행정 사이클 엔진은 가장 일반적인 유형의 소형 엔진입니다. 4행정 엔진은 흡기 행정, 압축 행정, 점화 행정, 파워 행정 및 배기 행정을 포함하여 하나의 작업 주기에 5개의 행정을 완료합니다.

흡기 스트로크

흡기 이벤트는 공기-연료 혼합물이 연소실을 채우기 위해 도입되는 시간을 나타냅니다. 흡기 이벤트는 피스톤이 상사점에서 하사점으로 이동하고 흡기 밸브가 열릴 때 발생합니다. 피스톤이 하사점을 향해 이동하면 실린더에 낮은 압력이 생성됩니다. 주변 대기압은 공기-연료 혼합물을 열린 흡기 밸브를 통해 실린더로 밀어 넣어 피스톤 운동으로 생성된 저압 영역을 채웁니다. 공기-연료 혼합물이 자체 관성으로 계속 흐르고 피스톤이 방향을 바꾸기 시작함에 따라 실린더는 하사점을 약간 넘어 계속 채워집니다. BDC 이후에는 크랭크샤프트가 몇 도 회전할 때까지 흡기 밸브가 열린 상태로 유지됩니다. 엔진 설계에 따라 다릅니다. 그런 다음 흡기 밸브가 닫히고 공기-연료 혼합물이 실린더 내에 밀봉됩니다.

압축 행정압축 행정은 갇힌 공기-연료 혼합물이 실린더 내에서 압축되는 시간입니다. 연소실은 밀봉되어 충전물을 생성합니다. 충전량은 점화 준비가 된 연소실 내부의 압축된 공기-연료 혼합물의 부피입니다. 공기-연료 혼합물을 압축하면 점화 중에 더 많은 에너지가 방출됩니다. 압축을 제공하기 위해 실린더가 밀봉되도록 흡기 및 배기 밸브를 닫아야 합니다. 압축은 연소실의 충전물을 큰 부피에서 작은 부피로 줄이거나 압착하는 과정입니다. 플라이휠은 전하를 압축하는 데 필요한 운동량을 유지하는 데 도움이 됩니다.

엔진의 피스톤이 충전물을 압축할 때 피스톤이 수행한 작업으로 인해 제공되는 압축력이 증가하여 열이 발생합니다. 충전물 내 공기-연료 증기의 압축 및 가열은 충전물 온도를 증가시키고 연료 기화를 증가시킵니다. 충전 온도의 증가는 연소실 전체에 고르게 발생하여 점화 후 더 빠른 연소(연료 산화)를 생성합니다.

발생된 열로 인해 작은 연료 방울이 더 완전하게 기화되면 연료 기화가 증가합니다. 점화 불꽃에 노출되는 액적의 표면적이 증가하면 연소실에서 충전물의 완전한 연소가 가능해집니다. 휘발유 증기만 발화됩니다. 물방울의 표면적이 증가하면 휘발유는 액체를 남기지 않고 더 많은 증기를 방출하게 됩니다.

충전된 증기 분자가 더 많이 압축될수록 연소 과정에서 더 많은 에너지를 얻습니다. 충전물을 압축하는 데 필요한 에너지는 연소 중에 생성되는 힘의 이득보다 훨씬 적습니다. 예를 들어, 일반적인 소형 엔진에서 충전물을 압축하는 데 필요한 에너지는 연소 중에 생성되는 에너지의 1/4에 불과합니다.

엔진의 압축비는 피스톤이 하사점에 있을 때의 연소실 부피와 피스톤이 상사점에 있을 때의 연소실 부피를 비교한 것입니다. 연소실의 디자인 및 스타일과 결합된 이 영역은 압축비를 결정합니다. 가솔린 엔진은 일반적으로 6:1:10:1의 압축비를 갖습니다. 압축비가 높을수록 엔진의 연료 효율이 높아집니다. 압축비가 높을수록 일반적으로 연소 압력이나 피스톤에 작용하는 힘이 크게 증가합니다. 그러나 압축비가 높을수록 운전자가 엔진을 시동하는 데 필요한 노력이 늘어납니다. 일부 소형 엔진에는 엔진 시동 시 운전자가 필요로 하는 노력을 줄이기 위해 압축 행정 중에 압력을 완화하는 시스템이 있습니다.

점화현상(ignition event) 점화(연소) 현상은 전하가 점화되어 화학반응을 통해 급속히 산화되어 열에너지를 방출하는 현상입니다. 연소는 연료가 대기 산소와 화학적으로 결합하여 열의 형태로 에너지를 방출하는 급속한 산화 화학 반응입니다.

적절한 연소에는 화염이 연소실 전체에 퍼지는 짧지만 제한된 시간이 포함됩니다. 점화 플러그의 불꽃은 크랭크샤프트가 상사점 앞에서 약 20° 회전할 때 연소를 시작합니다. 대기의 산소와 연료 증기는 진행되는 화염 전면에 의해 소비됩니다. 화염 전면은 연소 부산물과 전하를 분리하는 경계벽입니다. 화염 전면은 전체 충전물이 연소될 때까지 연소실을 통과합니다.

파워 스트로크

파워 스트로크는 뜨거운 팽창 가스가 피스톤 헤드를 실린더 헤드에서 멀어지게 만드는 엔진 작동 스트로크입니다. 피스톤 힘과 그에 따른 움직임은 커넥팅 로드를 통해 전달되어 크랭크샤프트에 토크를 가합니다. 적용된 토크는 크랭크샤프트의 회전을 시작합니다. 생성되는 토크의 양은 피스톤의 압력, 피스톤 크기 및 엔진 스트로크에 따라 결정됩니다. 파워 스트로크 중에는 두 밸브가 모두 닫힙니다.

배기행정 배기행정은 배기가스가 연소실에서 배출되어 대기 중으로 방출될 때 발생합니다. 배기 행정은 최종 행정으로 배기 밸브가 열리고 흡기 밸브가 닫힐 때 발생합니다. 피스톤의 움직임으로 배기 가스가 대기 중으로 배출됩니다.

파워 스트로크 동안 피스톤이 하사점에 도달하면 연소가 완료되고 실린더는 배기 가스로 채워집니다. 배기 밸브가 열리고 플라이휠 및 기타 움직이는 부품의 관성이 피스톤을 상사 점으로 밀어 넣어 배기 가스가 열린 배기 밸브를 통해 배출됩니다. 배기 행정이 끝나면 피스톤이 상사점에 도달하고 작동 사이클이 완료됩니다.