Теоретичен цикъл на четиритактов двигател

Това е двигател с вътрешно горене, чийто цикъл на горене изисква четири фази. Първият, за да позволи на въздуха или сместа да влезе, вторият, за да го компресира, третият, за да го детонира и да получи енергия с разширяването на газовете и накрая, четвъртият, за да изхвърли отработените газове. Имената на тези фази или времена са: допускане, компресия, експанзия y бягство.

Тя се различава от двутактов двигател в която първите групират всмукването и компресията в първата фаза и разширението и изпускането във втората. По-долу описваме подробно частите на четиритактовия двигател, как работи, каква е сместа от въздух и гориво, от която се нуждае и защо употребата му в автомобили е станала широко разпространена.

Части на четиритактов двигател

Четиритактовият бутален двигател има много повече основни компоненти от двутактовия двигател:

• двигателен блок: където дупките или цилиндрите, които съставляват стени на горивната камера.
• приклад: част от това затваря горивните камери отгоре и където са разположени клапаните и разпределителните валове.
• бутало: подвижна част, която затваря горивната камера отдолу и който е прикрепен към коляновия вал чрез биели.
• Колянов вал: ос, че трансформиране на линейно движение повдигане и падане на буталата в кръгово движение.
• биели: подвижни части, които прикрепете буталата към коляновия вал.
• клапани: Дали са порти, които се отварят и затварят в точното време да пусне въздуха или не и да изпусне изгорелите газове или не. Двутактовите двигатели нямат
• Разпределителни валове: те са оси с издатини, наречени гърбици, които те отварят клапаните, когато е необходимо. Двутактовите двигатели нямат нито клапани, нито разпределителни валове.
• Всмукателен колектор: канали, през които влиза въздух в горивните камери, когато клапаните го позволяват
• Колектор: канали, през които излизат отработените газове когато клапите го позволяват
• Щепсели: в четиритактови бензинови двигатели, някои запалителни свещи, които предизвикват искра, която детонира сместа. При дизеловите двигатели те не са необходими, тъй като реакцията се постига чрез налягане. Само няколко нагревателя са необходими за улесняване на цикъла при стартиране
• инжектори: При двигателите с директно впръскване само въздухът може да влезе в горивната камера и горивото се подава към тях вече вътре през инжекторите. При двигателите с индиректно впръскване инжекторите са извън горивната камера.
• Картер: Това е частта, която затваря двигателя отдолу и съдържа смазочното масло когато двигателят е в покой. Това парче не е същото при двутактовите двигатели, защото маслото се смесва с въздуха и горивото.
• Маслена помпа: Това е отговарящ за пренасянето на маслото до всички места което е необходимо за работата на двигателя.

Свързана статия:

Горивни камери: за какво са и видове

Работа на четиритактов двигател

В един мотор четиритактов, има теоретичен цикъл, който е основата за разбиране на работата на реалния цикъл, но както показва името му, той не описва точно какво се случва в действителност.

1. El първи път на цикъла е аспирацията на свежия товар, съставен от въздух (окисляващ или наричан още оксидант) и бензин (гориво). По това време буталото се спуска от горна мъртва точка до дъното, докато коляновия вал се върти на 180 градуса.  на всмукателни клапани отворете, за да влезе сместа.
2. El втори път е компресията. Всмукателните клапани се затварят, оставяйки вътрешността на цилиндъра запечатана. Буталото се повдига и повишава налягането на сместа намаляване на силата на звука който го съдържа, докато коляновият вал завършва своето първа обиколка завъртане на 360º.
3. El трети път започва в момента, когато буталото е в горна мъртва точка, а свещта излъчва искра, която започва изгаряне на гориво. По това време се генерира голямо количество топлина и сместа се разширява, причинявайки буталото пада рязко надолу, произвеждайки произведението. Коляновият вал започва своя втори оборот с 540º.
4. В четвърти път имаме буталото на дъното и изгорелите газове, изпълващи цилиндъра. Изпускателните клапани се отварят и буталото отново се издига, изхвърляйки ги. В края на тази фаза коляновият вал завършва втория си оборот, защото се е завъртял на 720º. Горивната камера е готова за рестартиране на цикъла от първия път.

С каква смес работи?

Както посочихме преди, двутактовият двигател изгаря смес от въздух, гориво и масло. Въпреки това, в четиритактовите двигатели тази смес е Състои се само от въздух и гориво. Правилното съотношение при идеални условия за a бензин е от 14,7 грама въздух за всеки грам гориво (14,7/1). Тези количества са известни като стехиометрична или идеална смес.

В дизелови двигатели това съотношение е малко по-различно, с малко по-малко количество въздух: 14,5 грама въздух за всеки грам дизел. Тези смеси се стремят да постигнат количеството кислород, необходимо за изгаряне на цялото гориво, което влиза в горивната камера. Ако пропорцията е неправилна, горенето няма да бъде с добро качество и ще се отделят повече дим и емисии.

Свързана статия:

Димът от нашата кола

Защо автомобилният двигател е четиритактов?

Изборът на четиритактови двигатели за автомобили е защото консумират по-малко бензин и масло отколкото двата удара. Тоест отделят по-малко газове и следователно замърсяват по-малко тези. Освен това, тъй като те произвеждат само една експлозия за всеки два оборота на коляновия вал, те са по-тихи, те имат по-малко вибрации y син по-лесно за охлаждане. Следователно те също са по-надежден и издръжлив.

Снимки 1 и 3 – Robyn Gallant, Tim Dobbelaere