Ano ang apat na stroke ng isang four-stroke engine?

Ano ang apat na stroke ng isang four-stroke engine?

Isang four-stroke cycle na makinaay isang internal combustion engine na gumagamit ng apat na magkakaibang piston stroke (intake, compression, power at exhaust) upang makumpleto ang isang working cycle. Kinukumpleto ng piston ang dalawang kumpletong stroke sa cylinder upang makumpleto ang isang working cycle. Ang isang working cycle ay nangangailangan ng crankshaft na umikot ng dalawang beses, iyon ay, 720°.

Ang mga four-stroke cycle na makina ay ang pinakakaraniwang uri ng maliliit na makina. Ang isang four-stroke engine ay kumukumpleto ng limang stroke sa isang working cycle, kabilang ang intake stroke, compression stroke, ignition stroke, power stroke at exhaust stroke.

Intake stroke

Ang intake event ay tumutukoy sa oras kung kailan ang air-fuel mixture ay ipinakilala upang punan ang combustion chamber. Ang isang kaganapan sa paggamit ay nangyayari kapag ang piston ay gumagalaw mula sa itaas na patay na sentro patungo sa ibabang patay na sentro at ang intake na balbula ay bumukas. Ang paggalaw ng piston patungo sa ibabang patay na sentro ay lumilikha ng mababang presyon sa silindro. Pinipilit ng ambient atmospheric pressure ang air-fuel mixture sa cylinder sa pamamagitan ng open intake valve upang punan ang low-pressure area na nilikha ng piston movement. Ang silindro ay patuloy na napupuno nang bahagya lampas sa ibabang patay na sentro habang ang pinaghalong air-fuel ay patuloy na dumadaloy na may sarili nitong inertia at ang piston ay nagsisimulang magbago ng direksyon. Pagkatapos ng BDC, nananatiling bukas ang intake valve para sa ilang degree ng pag-ikot ng crankshaft. Depende sa disenyo ng engine. Ang intake valve ay magsasara at ang air-fuel mixture ay selyadong sa loob ng cylinder.

Compression strokeAng compression stroke ay ang oras na ang nakulong na air-fuel mixture ay na-compress sa loob ng cylinder. Ang silid ng pagkasunog ay selyado upang lumikha ng singil. Ang singil ay ang dami ng naka-compress na air-fuel mixture sa loob ng combustion chamber na handa na para sa pag-aapoy. Ang pag-compress ng air-fuel mixture ay naglalabas ng mas maraming enerhiya sa panahon ng pag-aapoy. Ang mga intake at exhaust valve ay dapat sarado upang matiyak na ang silindro ay selyadong upang magbigay ng compression. Ang compression ay ang proseso ng pagbabawas o pagpiga ng singil sa combustion chamber mula sa malaking volume tungo sa mas maliit na volume. Nakakatulong ang flywheel na mapanatili ang momentum na kailangan para i-compress ang charge.

Kapag pinipiga ng piston ng makina ang singil, ang pagtaas ng puwersa ng compression na ibinigay ng gawaing ginawa ng piston ay nagreresulta sa pagbuo ng init. Ang compression at pag-init ng air-fuel vapor sa singil ay nagreresulta sa pagtaas ng temperatura ng singil at pagtaas ng pagsingaw ng gasolina. Ang pagtaas ng temperatura ng singil ay nangyayari nang pantay-pantay sa buong silid ng pagkasunog upang makabuo ng mas mabilis na pagkasunog (fuel oxidation) pagkatapos ng pag-aapoy.

Ang pagsingaw ng gasolina ay tumataas kapag ang maliliit na patak ng gasolina ay sumingaw nang mas ganap dahil sa init na nabuo. Ang tumaas na lugar sa ibabaw ng mga droplet na nakalantad sa apoy ng ignisyon ay nagbibigay-daan para sa mas kumpletong pagkasunog ng singil sa silid ng pagkasunog. Tanging singaw ng gasolina ang mag-aapoy. Ang tumaas na lugar sa ibabaw ng mga droplet ay nagiging sanhi ng paglabas ng gasolina ng mas maraming singaw sa halip na natitirang likido.

Ang mas maraming sisingilin na mga molekula ng singaw ay na-compress, mas maraming enerhiya ang nakukuha mula sa proseso ng pagkasunog. Ang enerhiya na kinakailangan upang i-compress ang singil ay mas mababa kaysa sa nakuha sa puwersa na ginawa sa panahon ng pagkasunog. Halimbawa, sa isang tipikal na maliit na makina, ang enerhiya na kinakailangan upang i-compress ang singil ay isang-kapat lamang ng enerhiya na ginawa sa panahon ng pagkasunog.

Ang compression ratio ng isang makina ay ang paghahambing ng volume ng combustion chamber kapag ang piston ay nasa bottom dead center sa combustion chamber volume kapag ang piston ay nasa top dead center. Ang lugar na ito, na sinamahan ng disenyo at istilo ng combustion chamber, ay tumutukoy sa compression ratio. Ang mga gasoline engine ay karaniwang may compression ratio na 6 hanggang 1 hanggang 10 hanggang 1. Kung mas mataas ang compression ratio, mas matipid sa gasolina ang makina. Ang isang mas mataas na ratio ng compression ay karaniwang makabuluhang nagpapataas ng presyon ng pagkasunog o ang puwersa na kumikilos sa piston. Gayunpaman, ang isang mas mataas na ratio ng compression ay nagpapataas ng pagsisikap na kinakailangan ng operator upang simulan ang makina. Ang ilang maliliit na makina ay may mga sistema na nagpapagaan ng presyon sa panahon ng compression stroke upang mabawasan ang pagsisikap na kinakailangan ng operator kapag sinisimulan ang makina.

kaganapan ng pag-aapoyAng isang kaganapan sa pag-aapoy (pagkasunog) ay nangyayari kapag ang isang singil ay nag-apoy at mabilis na na-oxidize sa pamamagitan ng isang kemikal na reaksyon upang maglabas ng thermal energy. Ang pagkasunog ay isang mabilis na oxidative na kemikal na reaksyon kung saan ang gasolina ay kemikal na pinagsama sa atmospheric oxygen at naglalabas ng enerhiya sa anyo ng init.

Ang wastong pagkasunog ay nagsasangkot ng isang maikli ngunit limitadong oras kung saan ang apoy ay kumalat sa buong silid ng pagkasunog. Ang spark sa spark plug ay nagsisimula sa pagkasunog kapag ang crankshaft ay umiikot ng humigit-kumulang 20° bago ang tuktok na patay na sentro. Ang oksiheno sa atmospera at singaw ng gasolina ay nauubos ng umuusad na harap ng apoy. Ang harap ng apoy ay ang hangganan ng dingding na naghihiwalay sa singil mula sa mga produkto ng pagkasunog. Ang harap ng apoy ay dumadaan sa silid ng pagkasunog hanggang sa masunog ang buong singil.

power stroke

Ang power stroke ay ang engine operating stroke kung saan ang mainit na lumalawak na gas ay pinipilit ang piston head na palayo sa cylinder head. Ang puwersa ng piston at kasunod na paggalaw ay ipinapadala sa pamamagitan ng connecting rod upang ilapat ang torque sa crankshaft. Ang inilapat na metalikang kuwintas ay nagpapasimula ng pag-ikot ng crankshaft. Ang halaga ng torque na ginawa ay tinutukoy ng presyon sa piston, ang laki ng piston at ang stroke ng makina. Sa panahon ng power stroke, ang parehong mga balbula ay sarado.

Exhaust strokeAng exhaust stroke ay nangyayari kapag ang mga maubos na gas ay pinalabas mula sa combustion chamber at inilabas sa atmospera. Ang exhaust stroke ay ang huling stroke at nangyayari kapag bumukas ang exhaust valve at nagsara ang intake valve. Ang paggalaw ng piston ay nagpapalabas ng mga maubos na gas sa kapaligiran.

Kapag ang piston ay umabot sa ibabang patay na sentro sa panahon ng power stroke, kumpleto ang pagkasunog at ang silindro ay puno ng mga gas na tambutso. Ang balbula ng tambutso ay bubukas, at ang inertia ng flywheel at iba pang mga gumagalaw na bahagi ay itinutulak ang piston pabalik sa itaas na patay na sentro, na pinipilit ang mga gas na maubos na maalis sa pamamagitan ng bukas na balbula ng tambutso. Sa dulo ng exhaust stroke, ang piston ay nasa tuktok na patay na sentro at isang gumaganang cycle ay nakumpleto.