Kada je u pitanju operacija a četverotaktni motor, obično se pojašnjava ako opisujete svoje teorijski ciklus ili njegov praktični ciklus. Razlika koja se mora uzeti u obzir jer, dok je teoretski pojednostavljenje za objašnjenje njegovog rada, praktični dodaje mnogo više fizičkih čimbenika koji se pojavljuju u stvarnosti.
Ako postavimo distribucija motora s teoretskim ciklusom, najvjerojatnije ne bi moglo funkcionirati. U tom bi slučaju, osim što bi imao poteškoća s pokretanjem, njegova izvedba bila vrlo loša, a ponašanje vrlo nestabilno.
Praktični ciklus 4-taktnog motora
Zato je praktični ciklus uzima u obzir nekoliko faktora i mijenja trenutak u kojem komponente motora djeluju. Ovi čimbenici koji ga razlikuju od teorijski ciklus Mogu se sažeti u sljedeće točke:
- Ventili se ne otvaraju i zatvaraju potpuno odmahali im je potrebno određeno vrijeme
- Sagorijevanje smjese također nije trenutno, ali potrebno je nekoliko milisekundi ključnih za rad motora
- Plinovi imaju inerciju, pa im treba vremena da se počnu kretati i nastavljaju se kretati neko vrijeme nakon što su djelovali na njih
Iz tog razloga, trenutak u kojem se ventili otvaraju i zatvaraju ili trenutak izgaranja nije onaj koji pokazuje teorijski ciklus. Vidjet ćemo kako je zapravo u različitim fazama četverotaktnog motora:
Prijemna faza u praksi
Suprotno teoretskom ciklusu, ventili usisni ventili se ne otvaraju kada je klip u gornjoj mrtvoj točki (TDC). Kao što smo već rekli, ventilima je potrebno vrijeme da se otvore, pa da bi bili potpuno otvoreni kada se klip počne spuštati, počinju se otvarati dok se klip još diže. Ako se to ne učini, ne bi sav mogući zrak ušao u fazu usisa i motor bi izgubio kapacitet.
Nakon toga, klip se pomiče prema dolje do donje mrtve točke (PMI), u kojem trenutku teoretski ciklus kaže da su usisni ventili zatvoreni, ali to u praksi nije točno. Još se ne zatvaraju jer zrak nosi inerciju i nastavlja ulaziti čak i kada se klip počne dizati.
Štoviše, kada se motor okreće pri visokim okretajima, zrak se kreće tolikom brzinom da ulazi veća količina kada klip već ide prema gore, nego kada se spuštao da ga usisava.
Faza kompresije u praksi
Usisni ventili se zatvaraju u optimalno vrijeme u koji više ne ulazi zrak (u nekom trenutku uspona klipa). Odatle počinje prava faza kompresije i klip ide gore komprimirati zrak.
Ovo je trenutak kada dolazi u obzir injekcija kod motora s izravnim ubrizgavanjem. Raspršuju gorivo u cilindar tako da se miješa sa zrakom. Zato, odavde više ne kažemo zrak, ako ne miješati, koji nastavlja biti komprimiran klipom.
U motorima s neizravnim ubrizgavanjem, zrak koji ulazi kroz usis već nosi gorivo koje je prethodno ubrizgano u usisni razvodnik.
Faza izgaranja u praksi
Izgaranje smjese se proizvodi kada klip još ide prema gore. To jest, prije nego što se podigne do gornje mrtve točke (TDC). Ovo je tako, jer smjesi treba vremena da izgori i stoga treba vremena da proizvede eksploziju koja se u potpunosti može iskoristiti. Kad bi se smjesa zapalila u TDC, klip bi već išao prema dolje kada se plinovi šire. Stoga se ne bi dobro koristili za guranje klipa prema dolje.
Ovo se zove unaprijed paljenja y, što se motor brže okreće, to više morate predvidjeti izgaranje miješati. Inače bi eksplozija dolazila sve kasnije i gurala klip prema dolje, što bi uzrokovalo veliki gubitak učinkovitosti. Ovo rješava elektronički sustav ubrizgavanja trenutnih automobila. Stari su imali mehaničke sustave za napredovanje paljenja koji su radili pomoću vakuuma, centrifugalne sile.
Faza bijega u praksi
Ispušni ventili se otvaraju dok se klip još spušta. Točnije kada je eksplozija već ispravno iskorištena i kinetička energija se više neće gubiti otvaranjem ventila. Tako, kada klip prođe BDC i počne se dizati, ventili su potpuno otvoreni za izlazak ispušnih plinova.
Klip se nastavlja dizati do TDC-a za istiskivanje plinova, ali se opet uzima u obzir tromost plinova. Zato, ispušni ventili u to vrijeme nisu zatvoreni, ali ostaju još malo otvoreni dok se klip spušta.
Ovdje je važna pojedinost koju treba uočiti: u ovom trenutku faza ispuha i faza usisa postoje zajedno. Ako pogledate prvu fazu (faza usisa u praksi), otvaranje usisnih ventila se predviđa kada se klip još diže (faza ispuha u praksi). Dakle, postoji trenutak kada su usisni i ispušni ventili otvoreni u isto vrijeme, trenutak koji se naziva križanje ventila.
Ako ispušni plinovi ne izlaze kroz usisne ventile, to je zato što nose inerciju da izađu kroz ispušne ventile. Štoviše, zrak ili smjesa koja ulazi pomaže dimovima izgaranja da izađu, zauzimajući njihov prostor.
Stupnjevi napredovanja praktičnog ciklusa
Kao što vidite, praktični ciklus je pun napretka u otvaranju ventila ili paljenju. Čak ima i odgodu zatvaranja kako bi iskoristio venu plinova s inercijom tako da oni nastave ulaziti (ili izlaziti).
sve Ovi pomaci se mjere i reguliraju u stupnjevima rotacije koje čini radilica. Sve ovisi o motoru, ali postoji zajednički raspon razreda za svaku komponentu motora. Ovi su:
- El Predujam za otvaranje ulaznice (AAA): otvaranje usisnih ventila obično se vrši između 10º i 25º prije PMS-a.
- El Odgoda zatvaranja prijema (RCA): zatvaraju se između 20º i 45º nakon PMI, kako bi pustili sav mogući zrak koji nastavlja prolaziti kroz inerciju.
- El Napredak ispušnog otvora (AAE): više je pretjerano otvaranje ispušnih ventila koji se otvaraju između 30º i 60º prije PMI.
- El Odgoda zatvaranja ispuha (RCE): zatvaraju se između 10º i 20º nakon PMS-a kako bi iskoristili svoju izlaznu inerciju i završili potiskivanje zraka ili usisne smjese.
- La ubrizgavanje goriva Izvodi se između 7º i 26º prije TDC-a (kod motora s izravnim ubrizgavanjem). Što samo po sebi nije napredak, ali ga spominjemo jer je kalibriran na temelju unaprijed paljenja.
- El Unaprijed paljenja (AE): Logično, napredak paljenja je nešto nakon ubrizgavanja goriva. U benzinu se radi o napredovanju iskre svječica. Jedan od načina da se postigne sličan učinak u dizelskim motorima je povećanje omjera kompresije. Kako se dizelsko gorivo pali pritiskom i toplinom komore za izgaranje, povećanje kompresije pospješuje paljenje smjese.
Praktični ciklus u motorima s promjenjivim usisom
Motori s promjenjivim razvodom ventila su mogu široko mijenjati trenutak otvaranja i zatvaranja ventila. Na taj način se mogu bolje prilagoditi potrebama koje nameću brzine motora i atmosferski uvjeti.
Kad se motor okreće pri 1.000 okretaja u minuti, ne treba isti otvor usisnog ventila kao pri 6.000 okretaja u minuti. Zato, kad se dignu revolucije može modificirati tajming motora tako da ostati duže otvoren.
Vidjet ćete da se na mnogim mjestima to objašnjava riječima da "drži ventile otvorenima duže", no lako je to pogrešno shvatiti. Motor se okreće mnogo većom brzinom, tako da vrijeme otvaranja ventila može biti čak i kraće čak i ako se promijeni vrijeme. Zapravo je točniji način izražavanja taj ventili ostaju otvoreni više stupnjeva rotacije radilice. Što nije isto što i dulje ostati otvoren.
Ako želite saznati više o ovoj vrsti motora, preporučujemo članak Distribucija varijable: što je to i koja je njegova funkcija.
Teorijski ciklus četverotaktnih motora
Prisjetimo se ukratko kakav je teorijski ciklus ovih motora, tako da je razlika s praktičnim ciklusom jasna. Podsjetimo, radi se o teoretskom pojednostavljenju koje pokušava objasniti rad motora. Stoga se obično koristi samo u didaktičke svrhe koje postavljaju temelje za kasnije dobro razumijevanje praktičnog ciklusa. Sažete faze teorijskog ciklusa su:
- ulaz: Klip je u TDC, ventili se otvaraju i klip se pomiče prema dolje do BDC
- Kompresija: usisni ventili se zatvaraju, klip se diže od BDC do GMT kako bi komprimirao zrak, pritom se ubrizgava gorivo.
- ekspanzija: kada je klip na PMS, smjesa se detonira sa svjećicom i eksplozija gura klip natrag na PMI
- Pobjeći: ispušni ventili se otvaraju i klip se diže od PMI do PMS kako bi uklonio ispušne plinove kroz njih. Kada dosegne vrh, ventili se zatvaraju.
Kao što vidite, sva napredovanja i kašnjenja ventila i paljenja su izostavljena, tako da nema nikakve veze s onim što motor treba da radi u praksi.
U onome što radimo primjećujemo razlike, to je u vremenima koja različiti ventili sustava.
Ove brzine modificiraju karburiziranu smjesu i količinu izgorjelog plina, općenito vrlo niske, koje se u teoretskom ciklusu samo razmatraju «idealne situacije» (nešto vrlo slično Fizika osnovno)
Umjesto toga, ove brzine su proporcionalan brzini rotacije, nešto što s evolucijom tehnologije i u potrazi za postizanjem ovlasti što je više moguće potpuno je zastario.
Još jedan detalj koji moramo uzeti u obzir je da kada se plin kreće velikom brzinom, dolazi do interakcije s različitim sile otpora ili trenja koji stvaraju sporost prije promjene brzine, generirajući a gubitak tlaka i drugi niz pojava koje u teoretskom ciklusu ne uzimaju se u obzir.
Na ovaj način, i ovisno o količini pougljeničene smjese, dobivate snaga motora, stvarajući a veća količina usisanog plina, reakcionarnija masa i najveći posao.
Pozdrav, moje ime je David Arredondo, koliko će se stupnjeva unaprijed otvoriti ventil prije?