الاختلافات بين الدورة العملية والنظرية لـ 4T

الدورة العملية لمحرك رباعي الأشواط

عندما يتعلق الأمر بتشغيل ملف محرك رباعي الأشواط، عادة ما يتم توضيح ما إذا كنت تقوم بوصف الدورة النظرية أو دورتها العملية. اختلاف يجب أخذه في الاعتبار لأنه في حين أن الاختلاف النظري هو تبسيط لشرح تشغيله ، فإن العامل العملي يضيف العديد من العوامل المادية التي تحدث في الواقع.

إذا وضعنا ملف توزيع المحرك مع الدورة النظرية ، فإنه على الأرجح لا يمكن أن تعمل. في حالة القيام بذلك ، بالإضافة إلى وجود صعوبات في بدء التشغيل ، سيكون أداؤها سيئًا للغاية وسلوكها غير مستقر للغاية.

الدورة العملية للمحرك رباعي الأشواط

هذا هو السبب في دورة عملية يأخذ في الاعتبار عدة عوامل و يعدل اللحظة التي تعمل فيها مكونات المحرك. هذه العوامل التي تميزه عن دورة نظرية يمكن تلخيصها في النقاط التالية:

في الدورة العملية ، يتم تقدم عمل العديد من المكونات

  • لا تفتح الصمامات وتغلق بشكل كامل على الفورلكنهم يأخذون قدرًا معينًا من الوقت
  • احتراق الخليط ليس فوريًا أيضًا، ولكن الأمر يستغرق بضعة أجزاء من الألف من الثانية لكي يحدث تشغيل المحرك
  • الغازات لديها القصور الذاتي، لذلك يستغرقون وقتًا لبدء الحركة والاستمرار في الحركة لبعض الوقت بعد التصرف عليهم

لهذا السبب ، فإن اللحظة التي تفتح فيها الصمامات وتغلق أو لحظة الاحتراق ليست تلك التي تشير إليها الدورة النظرية. سوف نرى كيف هو في الواقع في المراحل المختلفة لمحرك رباعي الأشواط:

مرحلة القبول في الممارسة

على عكس الدورة النظرية ، الصمامات لا تفتح صمامات السحب عندما يكون المكبس في Top Dead Center (TDC). كما قلنا من قبل ، فإن الصمامات تستغرق وقتًا لتفتح ، لذا من أجل أن تكون مفتوحة بالكامل عندما يبدأ المكبس في النزول ، يبدأون في الفتح عندما لا يزال المكبس يرتفع. إذا لم يتم ذلك ، فلن يدخل كل الهواء المحتمل في مرحلة السحب وسيفقد المحرك قدرته.

بعد هذا ، يتحرك المكبس لأسفل إلى أسفل المركز الميت (PMI) ، عند هذه النقطة تقول الدورة النظرية أن صمامات السحب مغلقة ، لكن هذا ليس صحيحًا من الناحية العملية. لم يتم إغلاقها بعد لأن الهواء يحمل القصور الذاتي ويستمر في الدخول حتى عندما يبدأ المكبس في الارتفاع.

علاوة على ذلك ، عندما يدور المحرك في دورات عالية ، يحمل الهواء سرعة كبيرة بحيث تدخل كمية أكبر عندما يرتفع المكبس بالفعل ، أكثر مما كان عليه عندما كان ينزل لامتصاصه.

في مرحلة السحب ، تفتح الصمامات عندما لا يزال المكبس يرتفع.

مرحلة الضغط في الممارسة

صمامات السحب تغلق في الوقت الأمثل حيث لا يدخل المزيد من الهواء (في مرحلة ما في صعود المكبس). من هناك ، تبدأ مرحلة الضغط المناسبة ، و يستمر المكبس في الصعود لضغط الهواء.

هذه هي اللحظة التي يأتي دور حقن في محركات الحقن المباشر. يقومون برش الوقود في الاسطوانة حتى يختلط مع الهواء. لهذا، من هنا لم نعد نقول هواء إن لم نخلط، والذي يستمر في ضغطه بواسطة المكبس.

في محركات الحقن غير المباشر ، فإن الهواء الذي يدخل من خلال المدخول يحمل بالفعل الوقود ، الذي تم حقنه مسبقًا في مشعب السحب.

حقن المباشر
المادة ذات الصلة:
الحقن غير المباشر والحقن المباشر

في مرحلة الانضغاط ، تُترك الصمامات مفتوحة عندما لا يزال المكبس يرتفع

مرحلة الاحتراق في الممارسة

الاحتراق يتم إنتاج الخليط عندما لا يزال المكبس يرتفع. أي قبل أن يرتفع إلى Top Dead Center (TDC). هذا صحيح ، لأن الخليط يستغرق وقتًا حتى يحترق وبالتالي يستغرق وقتًا لإنتاج انفجار قابل للاستغلال بالكامل. إذا تم إشعال الخليط عند TDC ، فإن المكبس سينخفض ​​بالفعل عندما تتمدد الغازات. لذلك ، لن يتم استخدامها بشكل جيد لدفع المكبس لأسفل.

هذا يسمي تقدم الاشتعال y, كلما زاد سرعة دوران المحرك ، زاد توقع الاحتراق مزج. خلاف ذلك ، سيصل الانفجار لاحقًا ولاحقًا لدفع المكبس لأسفل ، مما قد يتسبب في خسارة كبيرة في الكفاءة. يتم التعامل مع هذا من قبل نظام الحقن الإلكتروني من السيارات الحالية. القديمة كانت تحتوي على أنظمة اشتعال ميكانيكية تعمل بالفراغ بقوة الطرد المركزي.

في الدورة العملية لمحرك رباعي الأشواط ، هناك تقدم في الإشعال

مرحلة الهروب في الممارسة

تنفتح صمامات العادم عندما لا يزال المكبس ينخفض. على وجه التحديد ، عندما يتم استخدام الانفجار بالفعل بشكل صحيح ولن يتم فقدان الطاقة الحركية عن طريق فتح الصمامات. بهذا الشكل، عندما يمر المكبس BDC ويبدأ في الارتفاع ، تكون الصمامات مفتوحة بالكامل لإخراج غازات العادم.

يستمر المكبس في الارتفاع إلى TDC لدفع الغازات للخارج ، ولكن مرة أخرى يؤخذ في الاعتبار القصور الذاتي للغازات. لهذا، صمامات العادم لم يتم إغلاقها في ذلك الوقت ، ولكن يظلون مفتوحين لفترة أطول قليلاً بينما ينخفض ​​المكبس.

إليك تفاصيل مهمة يجب ملاحظتها: في هذا الوقت تتعايش مرحلة العادم ومرحلة السحب. إذا نظرت إلى المرحلة الأولى (مرحلة السحب في الممارسة العملية) ، فمن المتوقع فتح صمامات السحب عندما لا يزال المكبس يرتفع (مرحلة العادم في الممارسة العملية). إذن هناك لحظة تكون فيها صمامات السحب والعادم مفتوحة في نفس الوقت ، وهي لحظة تسمى عبور الصمام.

في مرحلة العادم من الدورة العملية ، تظل صمامات العادم مفتوحة على الرغم من أن المكبس ينخفض ​​بالفعل

إذا لم تخرج غازات العادم من خلال صمامات السحب ، فذلك لأنها تحمل القصور الذاتي للخروج من خلال صمامات العادم. علاوة على ذلك ، فإن الهواء أو الخليط الذي يدخل يساعد أبخرة الاحتراق على الهروب ، وتحتل حيزها.

درجات تقدم الدورة العملية

كما ترى ، فإن الدورة العملية مليئة بالتطورات في فتح الصمامات أو الإشعال. حتى أنه يتأخر في الإغلاق للاستفادة من وريد الغازات التي تعاني من القصور الذاتي بحيث تستمر في الدخول (أو المغادرة).

جميع يتم قياس هذه التطورات وتنظيمها في درجات الدوران التي يقوم بها العمود المرفقي. كل هذا يتوقف على المحرك ، ولكن هناك نطاق درجات مشترك لكل مكون محرك. هؤلاء هم:

  • El فتح القبول مقدما (AAA): يتم فتح صمامات السحب عادة بين 10 و 25 درجة قبل الدورة الشهرية.
  • El القبول في الإغلاق التأخير (RCA): يغلقون بين 20 درجة و 45 درجة بعد مؤشر مديري المشتريات ، للسماح بدخول كل الهواء المحتمل الذي يستمر في المرور عبر القصور الذاتي.
  • El تقدم فتحة العادم (AAE): المبالغة أكثر هو التقدم الافتتاحي لصمامات العادم التي تفتح بين 30 درجة و 60 درجة قبل PMI.
  • El تأخير إغلاق العادم (RCE): يغلقون بين 10 و 20 درجة بعد الدورة الشهرية للاستفادة من القصور الذاتي الناتج لديهم والانتهاء من دفع خليط الهواء أو المدخول.
  • La حقن الوقود يتم إجراؤه بين 7 إلى 26 درجة قبل TDC (في محركات الحقن المباشر). وهي ليست تقدمًا في حد ذاتها ، لكننا نذكرها لأنها تمت معايرتها بناءً على تقدم الاشتعال.
  • El تقدم الاشتعال (AE): منطقيًا ، يكون تقدم الإشعال شيئًا ما بعد حقن الوقود. في البنزين ، يتعلق الأمر بتقدم شرارة ولاعة. تتمثل إحدى طرق تحقيق تأثير مماثل في محركات الديزل في زيادة نسبة الضغط. عندما يشتعل وقود الديزل بضغط وحرارة غرفة الاحتراق ، يؤدي الضغط المتزايد إلى اشتعال الخليط.

تفتح الصمامات وتغلق عاجلاً أم آجلاً حسب عدد دورات المحرك في الدقيقة

الدورة العملية في محركات السحب المتغيرة

محركات توقيت الصمام المتغير قادر على تعديل لحظة فتح وغلق الصمامات على نطاق واسع. وبهذه الطريقة يمكنهم التكيف بشكل أفضل مع الاحتياجات التي تفرضها سرعات المحرك والظروف الجوية.

عندما يدور المحرك عند 1.000 دورة في الدقيقة ، فإنه لا يحتاج إلى فتح صمام السحب نفسه عند 6.000 دورة في الدقيقة. لهذا، عندما تصعد الثورات يمكن تعديل توقيت المحرك بحيث ابق مفتوحًا لفترة أطول.

سترى العديد من الأماكن تشرح هذا بالقول إنه "يبقي الصمامات مفتوحة لفترة أطول" ، ولكن من السهل إساءة فهم ذلك. يدور المحرك بسرعة أعلى بكثير ، لذا فإن وقت فتح الصمامات يمكن أن يكون أقل حتى إذا تم تغيير التوقيت. في الواقع ، الطريقة الأكثر دقة للتعبير عنها هي ذلك تظل الصمامات مفتوحة بدرجة أكبر من دوران العمود المرفقي. وهو ما يختلف عن البقاء مفتوحًا لفترة أطول.

إذا كنت تريد معرفة المزيد عن هذا النوع من المحركات ، فنحن نوصي بالمقال التوزيع المتغير: ما هو وما هي وظيفته.

الدورة النظرية للمحركات رباعية الأشواط

في الدورة النظرية ، لا يؤخذ في الاعتبار التقدم أو التأخير في الصمامات والاشتعال

لنتذكر بإيجاز كيف تبدو الدورة النظرية لهذه المحركات ، حتى يتضح الاختلاف مع الدورة العملية. دعونا نتذكر أنه تبسيط نظري يحاول شرح تشغيل المحرك. لذلك عادة ما يتم استخدامه فقط للأغراض التعليمية التي تضع الأساس ، لفهم الدورة العملية جيدًا فيما بعد. تلخيص مراحل الدورة النظرية:

  • قبول: المكبس عند TDC والصمامات مفتوحة ويتحرك المكبس لأسفل إلى BDC
  • ضغط: تغلق صمامات السحب ، يرتفع المكبس من BDC إلى TDC لضغط الهواء ، ويتم حقن الوقود في هذه العملية.
  • توسع: عندما يكون المكبس في PMS ، يتم تفجير الخليط بواسطة شمعة الإشعال ويدفع الانفجار المكبس إلى PMI
  • هرب: تفتح صمامات العادم ويرتفع المكبس من PMI إلى PMS لإزالة غازات العادم من خلالها. عندما تصل إلى القمة ، تغلق الصمامات.

كما ترون ، يتم تجاهل جميع حالات التقدم والتأخير في الصمامات والاشتعال ، لذلك لا علاقة لها بما يحتاجه المحرك للعمل في الممارسة العملية.

الدورة العملية هي التشغيل الفعلي للمحرك

فيما نلاحظ الاختلافات ، في الأوقات التي يكون فيها صمامات نظام مختلفة.

يتم تعديل هذه السرعات بواسطة خليط مكربن ​​وكمية الغاز المحترق، بشكل عام منخفضة جدًا ، والتي يتم التفكير فيها فقط في الدورة النظرية «المواقف المثالية»(شيء مشابه جدًا لـ فيزياء ابتدائي)

بدلا من ذلك ، هذه السرعات يتناسب مع سرعة الدوران، شيء مع تطور التكنولوجيا وبحثًا عن تحقيقه قوى عالية قدر الإمكان عفا عليه الزمن تماما.

التفاصيل الأخرى التي يجب أن نأخذها في الاعتبار هي أنه عندما يتحرك الغاز بسرعة عالية ، فإنه يتفاعل مع مختلف المقاومة أو الاحتكاك التي تولد البطء قبل تغيير السرعة ، مما يؤدي إلى إنشاء ملف فقدان الضغط وسلسلة أخرى من الظواهر في الدورة النظرية لا تؤخذ بعين الاعتبار.

بهذه الطريقة و حسب كمية الخليط المكربن، تحصل على قوة المحرك، وتوليد أ كمية أكبر من الغاز الممتص، كتلة أكثر رجعية و أكبر عمل.


تابعونا على أخبار جوجل

تعليق ، اترك لك

اترك تعليقك

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها ب *

*

*

  1. المسؤول عن البيانات: ميغيل أنخيل جاتون
  2. الغرض من البيانات: التحكم في الرسائل الاقتحامية ، وإدارة التعليقات.
  3. الشرعية: موافقتك
  4. توصيل البيانات: لن يتم إرسال البيانات إلى أطراف ثالثة إلا بموجب التزام قانوني.
  5. تخزين البيانات: قاعدة البيانات التي تستضيفها شركة Occentus Networks (الاتحاد الأوروبي)
  6. الحقوق: يمكنك في أي وقت تقييد معلوماتك واستعادتها وحذفها.

  1.   ديفيد Arredondo قال

    مرحبًا ، اسمي David Arredondo ، كم درجة التقدم التي سيفتحها الصمام من قبل؟