Quais são os quatro tempos de um motor de quatro tempos?

Quais são os quatro tempos de um motor de quatro tempos?

Um motor de ciclo de quatro temposé um motor de combustão interna que utiliza quatro cursos de pistão diferentes (admissão, compressão, potência e escape) para completar um ciclo de trabalho. O pistão completa dois cursos completos no cilindro para completar um ciclo de trabalho. Um ciclo de trabalho exige que o virabrequim gire duas vezes, ou seja, 720°.

Os motores de ciclo de quatro tempos são o tipo mais comum de motores pequenos. Um motor de quatro tempos completa cinco tempos em um ciclo de trabalho, incluindo curso de admissão, curso de compressão, curso de ignição, curso de potência e curso de escape.

Curso de admissão

O evento de admissão refere-se ao momento em que a mistura ar-combustível é introduzida para encher a câmara de combustão. Um evento de admissão ocorre quando o pistão se move do ponto morto superior para o ponto morto inferior e a válvula de admissão se abre. O movimento do pistão em direção ao ponto morto inferior cria uma baixa pressão no cilindro. A pressão atmosférica ambiente força a mistura ar-combustível para dentro do cilindro através da válvula de admissão aberta para preencher a área de baixa pressão criada pelo movimento do pistão. O cilindro continua a encher um pouco além do ponto morto inferior à medida que a mistura ar-combustível continua a fluir com sua própria inércia e o pistão começa a mudar de direção. Após o BDC, a válvula de admissão permanece aberta durante alguns graus de rotação do virabrequim. Depende do projeto do motor. A válvula de admissão então fecha e a mistura ar-combustível é selada dentro do cilindro.

Curso de compressão O curso de compressão é o tempo em que a mistura ar-combustível retida é comprimida dentro do cilindro. A câmara de combustão é selada para criar uma carga. Carga é o volume de mistura ar-combustível comprimido dentro da câmara de combustão pronta para ignição. A compressão da mistura ar-combustível libera mais energia durante a ignição. As válvulas de admissão e escape devem ser fechadas para garantir que o cilindro esteja vedado e forneça compressão. A compressão é o processo de reduzir ou comprimir a carga na câmara de combustão de um volume grande para um volume menor. O volante ajuda a manter o impulso necessário para comprimir a carga.

Quando o pistão de um motor comprime a carga, o aumento na força de compressão proporcionado pelo trabalho realizado pelo pistão resulta na geração de calor. A compressão e o aquecimento do vapor ar-combustível na carga resultam no aumento da temperatura da carga e no aumento da vaporização do combustível. O aumento na temperatura de carga ocorre uniformemente em toda a câmara de combustão para produzir uma combustão mais rápida (oxidação do combustível) após a ignição.

A vaporização do combustível aumenta quando pequenas gotículas de combustível vaporizam mais completamente devido ao calor gerado. O aumento da área superficial das gotículas expostas à chama de ignição permite uma combustão mais completa da carga na câmara de combustão. Apenas o vapor da gasolina irá inflamar. O aumento da área superficial das gotículas faz com que a gasolina libere mais vapor em vez do líquido restante.

Quanto mais as moléculas de vapor carregadas são comprimidas, mais energia é obtida no processo de combustão. A energia necessária para comprimir a carga é muito menor que o ganho de força produzido durante a combustão. Por exemplo, num motor pequeno típico, a energia necessária para comprimir a carga é apenas um quarto da energia produzida durante a combustão.

A taxa de compressão de um motor é a comparação do volume da câmara de combustão quando o pistão está no ponto morto inferior com o volume da câmara de combustão quando o pistão está no ponto morto superior. Esta área, combinada com o design e estilo da câmara de combustão, determina a taxa de compressão. Os motores a gasolina normalmente têm uma taxa de compressão de 6 para 1 a 10 para 1. Quanto maior a taxa de compressão, mais eficiente em termos de combustível o motor será. Uma taxa de compressão mais alta geralmente aumenta significativamente a pressão de combustão ou a força que atua no pistão. No entanto, uma taxa de compressão mais elevada aumenta o esforço exigido pelo operador para ligar o motor. Alguns motores pequenos possuem sistemas que aliviam a pressão durante o curso de compressão para reduzir o esforço exigido pelo operador ao dar partida no motor.

evento de igniçãoUm evento de ignição (combustão) ocorre quando uma carga é acesa e rapidamente oxidada através de uma reação química para liberar energia térmica. A combustão é uma reação química oxidativa rápida na qual o combustível se combina quimicamente com o oxigênio atmosférico e libera energia na forma de calor.

A combustão adequada envolve um tempo breve, mas limitado, em que a chama se espalha por toda a câmara de combustão. A faísca na vela de ignição inicia a combustão quando o virabrequim gira aproximadamente 20° antes do ponto morto superior. O oxigênio atmosférico e o vapor de combustível são consumidos pelo avanço da frente da chama. A frente da chama é a parede limite que separa a carga dos subprodutos da combustão. A frente da chama passa pela câmara de combustão até que toda a carga seja queimada.

golpe de força

O curso de potência é o curso de operação do motor no qual gases quentes em expansão forçam a cabeça do pistão para longe da cabeça do cilindro. A força do pistão e o movimento subsequente são transmitidos através da biela para aplicar torque ao virabrequim. O torque aplicado inicia a rotação do virabrequim. A quantidade de torque produzido é determinada pela pressão no pistão, pelo tamanho do pistão e pelo curso do motor. Durante o curso de potência, ambas as válvulas estão fechadas.

Curso de exaustãoO curso de exaustão ocorre quando os gases de exaustão são expelidos da câmara de combustão e liberados na atmosfera. O curso de escape é o curso final e ocorre quando a válvula de escape abre e a válvula de admissão fecha. O movimento do pistão expele os gases de exaustão para a atmosfera.

Quando o pistão atinge o ponto morto inferior durante o curso de potência, a combustão está completa e o cilindro é preenchido com gases de escape. A válvula de escape se abre e a inércia do volante e de outras partes móveis empurra o pistão de volta ao ponto morto superior, forçando os gases de escape a serem descarregados através da válvula de escape aberta. No final do curso de exaustão, o pistão está no ponto morto superior e um ciclo de trabalho é concluído.