Jakie są cztery suwy silnika czterosuwowego?

Jakie są cztery suwy silnika czterosuwowego?

Silnik czterosuwowyto silnik spalinowy, który wykorzystuje cztery różne skoki tłoka (dolot, sprężanie, moc i wydech) do zakończenia cyklu roboczego. Tłok wykonuje dwa pełne skoki w cylindrze, aby zakończyć cykl roboczy. Jeden cykl pracy wymaga dwukrotnego obrotu wału korbowego, czyli o 720°.

Silniki czterosuwowe są najpopularniejszym rodzajem małych silników. Silnik czterosuwowy wykonuje pięć suwów w jednym cyklu roboczym, obejmującym suw ssania, suw sprężania, suw zapłonu, suw mocy i suw wydechu.

Skok wlotowy

Zdarzenie wlotowe odnosi się do czasu, w którym mieszanka paliwowo-powietrzna jest wprowadzana w celu wypełnienia komory spalania. Zdarzenie wlotowe ma miejsce, gdy tłok przemieszcza się z górnego martwego punktu do dolnego martwego punktu i otwiera się zawór wlotowy. Ruch tłoka w kierunku dolnego martwego punktu powoduje powstanie niskiego ciśnienia w cylindrze. Ciśnienie atmosferyczne otoczenia wtłacza mieszankę paliwowo-powietrzną do cylindra przez otwarty zawór wlotowy, aby wypełnić obszar niskiego ciśnienia utworzony przez ruch tłoka. Cylinder w dalszym ciągu napełnia się nieco poza dolny martwy punkt, podczas gdy mieszanka paliwowo-powietrzna w dalszym ciągu przepływa z własną bezwładnością, a tłok zaczyna zmieniać kierunek. Po BDC zawór dolotowy pozostaje otwarty przez kilka stopni obrotu wału korbowego. Zależy od konstrukcji silnika. Następnie zawór wlotowy zamyka się, a mieszanka paliwowo-powietrzna zostaje zamknięta w cylindrze.

Suw sprężania Suw sprężania to czas, w którym uwięziona mieszanka paliwowo-powietrzna zostaje sprężana w cylindrze. Komora spalania jest uszczelniona w celu wytworzenia ładunku. Ładunek to objętość mieszanki sprężonego powietrza i paliwa w komorze spalania, gotowej do zapłonu. Sprężanie mieszanki paliwowo-powietrznej uwalnia więcej energii podczas zapłonu. Zawory dolotowe i wylotowe muszą być zamknięte, aby zapewnić szczelność cylindra i zapewnić kompresję. Sprężanie to proces zmniejszania lub ściskania ładunku w komorze spalania z dużej objętości do mniejszej. Koło zamachowe pomaga utrzymać pęd niezbędny do sprężenia ładunku.

Kiedy tłok silnika ściska ładunek, wzrost siły ściskającej wywołany pracą wykonaną przez tłok powoduje wytwarzanie ciepła. Sprężanie i podgrzewanie par powietrza i paliwa w ładunku powoduje wzrost temperatury ładunku i zwiększone parowanie paliwa. Wzrost temperatury ładunku następuje równomiernie w całej komorze spalania, co zapewnia szybsze spalanie (utlenianie paliwa) po zapłonie.

Parowanie paliwa wzrasta, gdy małe kropelki paliwa odparowują całkowicie w wyniku wytworzonego ciepła. Zwiększona powierzchnia kropelek wystawionych na działanie płomienia zapłonowego pozwala na pełniejsze spalanie wsadu w komorze spalania. Zapalą się tylko opary benzyny. Zwiększona powierzchnia kropelek powoduje, że benzyna uwalnia więcej pary zamiast pozostawać w stanie cieczy.

Im bardziej naładowane cząsteczki pary są sprężane, tym więcej energii uzyskuje się z procesu spalania. Energia potrzebna do sprężenia ładunku jest znacznie mniejsza niż przyrost siły powstający podczas spalania. Na przykład w typowym małym silniku energia potrzebna do sprężenia ładunku stanowi tylko jedną czwartą energii wytwarzanej podczas spalania.

Stopień sprężania silnika to porównanie objętości komory spalania, gdy tłok znajduje się w dolnym martwym punkcie, z objętością komory spalania, gdy tłok znajduje się w górnym martwym punkcie. Obszar ten w połączeniu z konstrukcją i stylem komory spalania określa stopień sprężania. Silniki benzynowe mają zazwyczaj stopień sprężania od 6 do 1 do 10 do 1. Im wyższy stopień sprężania, tym bardziej oszczędny jest silnik. Wyższy stopień sprężania zwykle znacznie zwiększa ciśnienie spalania lub siłę działającą na tłok. Jednakże wyższy stopień sprężania zwiększa wysiłek wymagany przez operatora do uruchomienia silnika. Niektóre małe silniki są wyposażone w układy zmniejszające ciśnienie podczas suwu sprężania, aby zmniejszyć wysiłek wymagany przez operatora podczas uruchamiania silnika.

zdarzenie zapłonu Zdarzenie zapłonu (spalania) ma miejsce, gdy ładunek ulega zapłonowi i szybkiemu utlenieniu w wyniku reakcji chemicznej, w wyniku której uwalnia się energia cieplna. Spalanie to szybka utleniająca reakcja chemiczna, podczas której paliwo łączy się chemicznie z tlenem atmosferycznym i uwalnia energię w postaci ciepła.

Prawidłowe spalanie obejmuje krótki, ale ograniczony czas, w którym płomień rozprzestrzenia się po całej komorze spalania. Iskra na świecy zapłonowej rozpoczyna spalanie, gdy wał korbowy obraca się o około 20° przed górnym martwym punktem. Tlen atmosferyczny i opary paliwa są pochłaniane przez postępujący front płomienia. Czoło płomienia to ściana graniczna oddzielająca ładunek od ubocznych produktów spalania. Czoło płomienia przechodzi przez komorę spalania, aż do spalenia całego wsadu.

udar mocy

Suw mocy to suw roboczy silnika, podczas którego gorące rozprężające się gazy odpychają głowicę tłoka od głowicy cylindrów. Siła tłoka i następujący po niej ruch przenoszone są przez korbowód w celu przekazania momentu obrotowego na wał korbowy. Przyłożony moment obrotowy inicjuje obrót wału korbowego. Wielkość wytwarzanego momentu obrotowego zależy od ciśnienia wywieranego na tłok, rozmiaru tłoka i skoku silnika. Podczas suwu mocy oba zawory są zamknięte.

Suw wydechowy Suw wydechowy ma miejsce, gdy gazy spalinowe są usuwane z komory spalania i uwalniane do atmosfery. Suw wydechowy jest suwem końcowym i występuje, gdy zawór wydechowy otwiera się, a zawór dolotowy się zamyka. Ruch tłoka wyrzuca spaliny do atmosfery.

Gdy tłok osiągnie dolny martwy punkt podczas suwu mocy, spalanie jest zakończone, a cylinder zostaje wypełniony gazami spalinowymi. Zawór wydechowy otwiera się, a bezwładność koła zamachowego i innych ruchomych części wypycha tłok z powrotem do górnego martwego punktu, zmuszając do wypuszczenia gazów spalinowych przez otwarty zawór wydechowy. Pod koniec suwu wydechu tłok znajduje się w górnym martwym punkcie i cykl roboczy zostaje zakończony.