Care sunt cei patru timpi ai unui motor în patru timpi?

Care sunt cei patru timpi ai unui motor în patru timpi?

Un motor cu ciclu în patru timpieste un motor cu ardere internă care utilizează patru curse diferite ale pistonului (admisie, compresie, putere și evacuare) pentru a finaliza un ciclu de lucru. Pistonul efectuează două curse complete în cilindru pentru a finaliza un ciclu de lucru. Un ciclu de lucru necesită ca arborele cotit să se rotească de două ori, adică 720°.

Motoarele cu ciclu în patru timpi sunt cel mai comun tip de motoare mici. Un motor în patru timpi realizează cinci timpi într-un singur ciclu de lucru, inclusiv cursa de admisie, cursa de compresie, cursa de aprindere, cursa de putere și cursa de evacuare.

Cursa de admisie

Evenimentul de admisie se referă la momentul în care amestecul aer-combustibil este introdus pentru a umple camera de ardere. Un eveniment de admisie are loc atunci când pistonul se deplasează de la punctul mort superior la punctul mort inferior și supapa de admisie se deschide. Mișcarea pistonului spre punctul mort inferior creează o presiune scăzută în cilindru. Presiunea atmosferică ambientală forțează amestecul aer-combustibil să intre în cilindru prin supapa de admisie deschisă pentru a umple zona de joasă presiune creată de mișcarea pistonului. Cilindrul continuă să se umple puțin dincolo de punctul mort inferior, deoarece amestecul aer-combustibil continuă să curgă cu propria sa inerție și pistonul începe să își schimbe direcția. După BDC, supapa de admisie rămâne deschisă pentru câteva grade de rotație a arborelui cotit. Depinde de designul motorului. Supapa de admisie se închide apoi și amestecul aer-combustibil este sigilat în interiorul cilindrului.

Cursa de compresie Cursa de compresie este timpul în care amestecul aer-combustibil prins este comprimat în cilindru. Camera de ardere este sigilată pentru a crea o încărcare. Încărcarea este volumul de amestec de aer comprimat-combustibil din interiorul camerei de ardere gata pentru aprindere. Comprimarea amestecului aer-combustibil eliberează mai multă energie în timpul aprinderii. Supapele de admisie și evacuare trebuie să fie închise pentru a se asigura că cilindrul este etanșat pentru a asigura compresia. Compresia este procesul de reducere sau stoarcere a încărcăturii din camera de ardere de la un volum mare la un volum mai mic. Volanul ajută la menținerea impulsului necesar pentru comprimarea încărcăturii.

Când pistonul unui motor comprimă sarcina, creșterea forței de compresie furnizată de munca efectuată de piston are ca rezultat generarea de căldură. Comprimarea și încălzirea vaporilor aer-combustibil din încărcătură are ca rezultat creșterea temperaturii de încărcare și creșterea vaporizării combustibilului. Creșterea temperaturii de încărcare are loc uniform în toată camera de ardere pentru a produce o ardere mai rapidă (oxidarea combustibilului) după aprindere.

Vaporizarea combustibilului crește atunci când picăturile mici de combustibil se vaporizează mai complet din cauza căldurii generate. Suprafața crescută a picăturilor expuse flăcării de aprindere permite arderea mai completă a încărcăturii în camera de ardere. Doar vaporii de benzină se vor aprinde. Suprafața crescută a picăturilor face ca benzina să elibereze mai mulți vapori în loc să rămână lichidă.

Cu cât moleculele de vapori încărcate sunt comprimate mai mult, cu atât se obține mai multă energie din procesul de ardere. Energia necesară pentru comprimarea încărcăturii este mult mai mică decât câștigul de forță produs în timpul arderii. De exemplu, într-un motor mic tipic, energia necesară pentru comprimarea încărcăturii este doar un sfert din energia produsă în timpul arderii.

Raportul de compresie al unui motor este compararea volumului camerei de ardere când pistonul se află în punctul mort inferior cu volumul camerei de ardere când pistonul se află în punctul mort superior. Această zonă, combinată cu designul și stilul camerei de ardere, determină raportul de compresie. Motoarele pe benzină au, de obicei, un raport de compresie de 6 la 1 la 10 la 1. Cu cât este mai mare raportul de compresie, cu atât motorul este mai eficient din punct de vedere al consumului de combustibil. Un raport de compresie mai mare de obicei crește semnificativ presiunea de ardere sau forța care acționează asupra pistonului. Cu toate acestea, un raport de compresie mai mare crește efortul necesar operatorului pentru a porni motorul. Unele motoare mici au sisteme care eliberează presiunea în timpul cursei de compresie pentru a reduce efortul necesar operatorului la pornirea motorului.

eveniment de aprindere Un eveniment de aprindere (combustie) are loc atunci când o sarcină este aprinsă și oxidată rapid printr-o reacție chimică pentru a elibera energie termică. Arderea este o reacție chimică oxidativă rapidă în care combustibilul se combină chimic cu oxigenul atmosferic și eliberează energie sub formă de căldură.

Arderea corectă implică un timp scurt, dar limitat, în care flacăra este răspândită în toată camera de ardere. Scânteia de la bujie începe arderea când arborele cotit se rotește cu aproximativ 20° înainte de punctul mort superior. Oxigenul atmosferic și vaporii de combustibil sunt consumați de frontul de flăcări care avansează. Frontul de flacără este peretele de frontieră care separă sarcina de produsele secundare ale arderii. Frontul de flacără trece prin camera de ardere până când întreaga încărcătură este arsă.

cursa de putere

Cursa de putere este cursa de funcționare a motorului în care gazele fierbinți în expansiune forțează capul pistonului să se îndepărteze de chiulasa. Forța pistonului și mișcarea ulterioară sunt transmise prin biela pentru a aplica un cuplu arborelui cotit. Cuplul aplicat inițiază rotația arborelui cotit. Cantitatea de cuplu produsă este determinată de presiunea asupra pistonului, dimensiunea pistonului și cursa motorului. În timpul cursei de putere, ambele supape sunt închise.

Cursa de evacuare Cursa de evacuare are loc atunci când gazele de evacuare sunt expulzate din camera de ardere și eliberate în atmosferă. Cursa de evacuare este cursa finală și are loc atunci când supapa de evacuare se deschide și supapa de admisie se închide. Mișcarea pistonului elimină gazele de eșapament în atmosferă.

Când pistonul atinge punctul mort inferior în timpul cursei de putere, arderea este completă și cilindrul este umplut cu gaze de eșapament. Supapa de evacuare se deschide, iar inerția volantului și a altor părți în mișcare împinge pistonul înapoi în punctul mort superior, forțând evacuarea gazelor de eșapament prin supapa de evacuare deschisă. La sfârșitul cursei de evacuare, pistonul se află în punctul mort superior și se încheie un ciclu de lucru.