Dört zamanlı bir motorun dört stroku nedir?

Dört zamanlı bir motorun dört stroku nedir?

Dört zamanlı bir çevrim motorubir çalışma döngüsünü tamamlamak için dört farklı piston stroku (emme, sıkıştırma, güç ve egzoz) kullanan içten yanmalı bir motordur. Piston, bir çalışma döngüsünü tamamlamak için silindirdeki iki tam vuruşu tamamlar. Bir çalışma çevrimi, krank milinin iki kez, yani 720° dönmesini gerektirir.

Dört zamanlı çevrim motorları, küçük motorların en yaygın türüdür. Dört zamanlı bir motor, bir çalışma çevriminde emme stroku, sıkıştırma stroku, ateşleme stroku, güç stroku ve egzoz stroku dahil olmak üzere beş stroku tamamlar.

Emme stroku

Emme olayı, hava-yakıt karışımının yanma odasını doldurmak üzere verildiği zamanı ifade eder. Piston üst ölü merkezden alt ölü noktaya hareket ettiğinde ve emme valfi açıldığında bir emme olayı meydana gelir. Pistonun alt ölü noktaya doğru hareketi silindirde düşük basınç oluşturur. Ortamın atmosferik basıncı, piston hareketinin yarattığı düşük basınç alanını doldurmak için hava-yakıt karışımını açık emme valfi yoluyla silindirin içine doğru zorlar. Hava-yakıt karışımı kendi ataleti ile akmaya devam ettikçe ve piston yön değiştirmeye başladıkça silindir alt ölü noktanın biraz ötesinde dolmaya devam eder. BDC'den sonra emme valfi, krank milinin birkaç derece dönmesi için açık kalır. Motor tasarımına bağlıdır. Daha sonra emme valfi kapanır ve hava-yakıt karışımı silindirin içinde kapatılır.

Sıkıştırma stroku Sıkıştırma stroku, sıkışan hava-yakıt karışımının silindir içinde sıkıştırıldığı süredir. Yanma odası bir yük oluşturmak için kapatılmıştır. Şarj, yanma odası içindeki ateşlemeye hazır basınçlı hava-yakıt karışımının hacmidir. Hava-yakıt karışımının sıkıştırılması ateşleme sırasında daha fazla enerji açığa çıkarır. Silindirin sıkıştırma sağlamak amacıyla sızdırmaz olmasını sağlamak için emme ve egzoz valfleri kapatılmalıdır. Sıkıştırma, yanma odasındaki yükün büyük hacimden daha küçük bir hacme kadar azaltılması veya sıkıştırılması işlemidir. Volan, yükü sıkıştırmak için gereken momentumun korunmasına yardımcı olur.

Bir motorun pistonu yükü sıkıştırdığında, pistonun yaptığı işin sağladığı sıkıştırma kuvvetindeki artış, ısı oluşumuna neden olur. Şarjdaki hava-yakıt buharının sıkıştırılması ve ısıtılması, şarj sıcaklığının artmasına ve yakıt buharlaşmasının artmasına neden olur. Ateşlemeden sonra daha hızlı yanma (yakıt oksidasyonu) sağlamak için şarj sıcaklığındaki artış yanma odası boyunca eşit olarak gerçekleşir.

Üretilen ısı nedeniyle küçük yakıt damlacıkları daha tamamen buharlaştığında yakıt buharlaşması artar. Ateşleme alevine maruz kalan damlacıkların artan yüzey alanı, yanma odasındaki yükün daha eksiksiz yanmasını sağlar. Sadece benzin buharı tutuşacaktır. Damlacıkların artan yüzey alanı, benzinin sıvı kalması yerine daha fazla buhar salmasına neden olur.

Yüklü buhar molekülleri ne kadar sıkıştırılırsa yanma işleminden o kadar fazla enerji elde edilir. Yükü sıkıştırmak için gereken enerji, yanma sırasında üretilen kuvvet kazancından çok daha azdır. Örneğin tipik bir küçük motorda, şarjı sıkıştırmak için gereken enerji, yanma sırasında üretilen enerjinin yalnızca dörtte biri kadardır.

Bir motorun sıkıştırma oranı, piston alt ölü merkezdeyken yanma odası hacminin, piston üst ölü merkezdeyken yanma odası hacmiyle karşılaştırılmasıdır. Bu alan, yanma odasının tasarımı ve tarzıyla birleştiğinde sıkıştırma oranını belirler. Benzinli motorlar tipik olarak 6'ya 1 ila 10'a 1'lik bir sıkıştırma oranına sahiptir. Sıkıştırma oranı ne kadar yüksek olursa, motor o kadar yakıt verimli olur. Daha yüksek bir sıkıştırma oranı genellikle yanma basıncını veya pistona etki eden kuvveti önemli ölçüde artırır. Bununla birlikte, daha yüksek bir sıkıştırma oranı, operatörün motoru çalıştırmak için ihtiyaç duyduğu eforu artırır. Bazı küçük motorlarda, motoru çalıştırırken operatörün ihtiyaç duyduğu eforu azaltmak için sıkıştırma stroku sırasında basıncı tahliye eden sistemler bulunur.

ateşleme olayı Bir ateşleme (yanma) olayı, bir yük ateşlendiğinde ve termal enerjiyi açığa çıkarmak için bir kimyasal reaksiyon yoluyla hızla oksitlendiğinde meydana gelir. Yanma, yakıtın atmosferik oksijenle kimyasal olarak birleştiği ve ısı formunda enerji açığa çıkardığı hızlı bir oksidatif kimyasal reaksiyondur.

Uygun yanma, alevin yanma odası boyunca yayıldığı kısa ama sınırlı bir süreyi içerir. Bujideki kıvılcım, krank milinin üst ölü noktadan yaklaşık 20° önce dönmesiyle yanmaya başlar. İlerleyen alev cephesi tarafından atmosferik oksijen ve yakıt buharı tüketilir. Alev cephesi, yükü yanma yan ürünlerinden ayıran sınır duvarıdır. Alev cephesi, şarjın tamamı yanana kadar yanma odasından geçer.

güç vuruşu

Güç stroku, sıcak genleşen gazların piston kafasını silindir kapağından uzaklaştırdığı motor çalışma strokudur. Piston kuvveti ve ardından gelen hareket, krank miline tork uygulamak için biyel kolu aracılığıyla iletilir. Uygulanan tork krank milinin dönüşünü başlatır. Üretilen tork miktarı, piston üzerindeki basınca, pistonun boyutuna ve motorun strokuna göre belirlenir. Güç stroku sırasında her iki valf de kapalıdır.

Egzoz stroku Egzoz stroku, egzoz gazları yanma odasından dışarı atıldığında ve atmosfere salındığında meydana gelir. Egzoz stroku son stroktur ve egzoz valfi açıldığında ve emme valfi kapandığında meydana gelir. Pistonun hareketi egzoz gazlarını atmosfere atar.

Güç stroku sırasında piston alt ölü noktaya ulaştığında yanma tamamlanır ve silindir egzoz gazlarıyla dolar. Egzoz valfi açılır ve volanın ve diğer hareketli parçaların ataleti pistonu üst ölü noktaya doğru iterek egzoz gazlarının açık egzoz valfinden boşaltılmasına zorlar. Egzoz stroku sonunda piston üst ölü noktaya gelir ve çalışma çevrimi tamamlanır.