Perbedaan antara siklus praktis dan teoritis dari 4T

Ketika datang ke operasi mesin empat tak, biasanya diklarifikasi jika Anda menggambarkan siklus teoretis atau siklus praktisnya. Perbedaan yang harus diperhitungkan karena, sementara yang teoritis adalah penyederhanaan untuk menjelaskan operasinya, yang praktis menambahkan lebih banyak faktor fisik yang terjadi dalam kenyataan.

Jika kita mengatur distribusi mesin dengan siklus teoritis, kemungkinan besar tidak bisa bekerja. Dalam hal melakukannya, selain mengalami kesulitan startup, kinerjanya akan sangat buruk dan perilakunya sangat tidak stabil.

Siklus praktis mesin 4-tak

Itulah mengapa siklus praktis mempertimbangkan beberapa faktor dan memodifikasi momen di mana komponen mesin bekerja. Faktor-faktor inilah yang membedakannya dari siklus teoritis Mereka dapat diringkas dalam poin-poin berikut:

• Katup tidak segera membuka dan menutup sepenuhnyatetapi mereka membutuhkan waktu tertentu
• Pembakaran campuran juga tidak langsung, tetapi dibutuhkan beberapa milidetik penting untuk pengoperasian motor terjadi
• Gas memiliki inersia, jadi mereka membutuhkan waktu untuk mulai bergerak dan terus bergerak selama beberapa waktu setelah bertindak atas mereka

Untuk alasan ini, momen di mana katup membuka dan menutup atau momen pembakaran bukanlah yang ditunjukkan oleh siklus teoretis. Kita lihat saja nanti bagaimana sebenarnya dalam fase yang berbeda dari mesin empat langkah:

Fase penerimaan dalam praktik

Berlawanan dengan siklus teoretis, katup katup masuk tidak terbuka saat piston berada di Titik Mati Atas (TDC). Seperti yang kami katakan sebelumnya, katup membutuhkan waktu untuk membuka, jadi agar terbuka penuh saat piston mulai turun, mereka mulai terbuka ketika piston masih naik. Jika ini tidak dilakukan, tidak semua kemungkinan udara akan masuk ke dalam fase intake dan mesin akan kehilangan kapasitas.

Setelah ini, piston bergerak turun ke Titik Mati Bawah (PMI), di mana siklus teoretis mengatakan bahwa katup masuk tertutup, tetapi ini tidak benar dalam praktiknya. Mereka belum menutup karena udara membawa inersia dan terus masuk bahkan ketika piston mulai naik.

Terlebih lagi, ketika mesin berputar pada putaran tinggi, udara membawa kecepatan yang sangat besar sehingga lebih banyak kuantitas yang masuk saat piston sudah naik, daripada saat turun untuk menyedotnya.

Fase kompresi dalam praktik

Katup masuk menutup pada waktu yang optimal di mana tidak ada lagi udara yang masuk (pada titik tertentu dalam pendakian piston). Dari sana, fase kompresi yang tepat dimulai, dan pistonnya naik terus untuk mengompres udara.

Ini adalah saat ketika ikut bermain injection pada mesin injeksi langsung. Mereka menyemprotkan bahan bakar ke dalam silinder sehingga bercampur dengan udara. Itu sebabnya, dari sini kita tidak lagi mengatakan udara, jika tidak bercampur, yang terus dikompresi oleh piston.

Pada mesin injeksi tidak langsung, udara yang masuk melalui intake sudah membawa bahan bakar, yang sebelumnya telah diinjeksikan ke dalam intake manifold.

Artikel terkait:

Injeksi tidak langsung dan injeksi langsung

Fase pembakaran dalam praktik

Pembakaran campuran yang dihasilkan saat piston masih naik. Artinya, sebelum naik ke Top Dead Center (TDC). Ini begitu, karena campuran membutuhkan waktu untuk membakar dan karena itu membutuhkan waktu untuk menghasilkan ledakan yang sepenuhnya dapat dieksploitasi. Jika campuran dinyalakan pada TMA, piston sudah akan turun ketika gas mengembang. Oleh karena itu, mereka tidak akan digunakan dengan baik untuk mendorong piston ke bawah.

Ini disebut muka pengapian y, semakin cepat mesin berputar, semakin Anda harus mengantisipasi pembakaran mencampur. Jika tidak, ledakan akan datang kemudian dan kemudian untuk mendorong piston ke bawah, yang akan menyebabkan hilangnya efisiensi yang sangat besar. Ini ditangani oleh sistem injeksi elektronik dari mobil saat ini. Yang lama memiliki sistem pengapian maju mekanis yang bekerja dengan vakum, dengan gaya sentrifugal.

Fase melarikan diri dalam latihan

Katup buang terbuka saat piston masih turun. Khususnya ketika ledakan telah digunakan dengan benar dan energi kinetik tidak lagi hilang dengan membuka katup. Dengan demikian, ketika piston melewati TMB dan mulai naik, katup terbuka penuh untuk mengeluarkan gas buang.

Piston terus naik ke TDC untuk mendorong gas keluar, tetapi sekali lagi kelembaman gas diperhitungkan. Itu sebabnya, katup buang tidak ditutup pada waktu itu, tapi mereka tetap terbuka sedikit lebih lama sedangkan piston turun.

Berikut adalah detail penting yang harus diperhatikan: saat ini fase buang dan fase asupan hidup berdampingan. Jika melihat fase pertama (fase Intake dalam praktik), pembukaan katup intake diantisipasi saat piston masih naik (fase Exhaust dalam praktik). Jadi ada momen ketika katup masuk dan katup buang terbuka bersamaan, momen itu disebut persimpangan katup.

Jika gas buang tidak keluar melalui katup masuk, itu karena mereka membawa inersia untuk keluar melalui katup buang. Selain itu, udara atau campuran yang masuk membantu asap pembakaran keluar, menempati ruang mereka.

Tingkat kemajuan siklus praktis

Seperti yang Anda lihat, siklus praktis penuh dengan kemajuan dalam pembukaan katup atau kunci kontak. Bahkan memiliki penundaan penutupan untuk memanfaatkan urat gas dengan inersia sehingga mereka terus masuk (atau pergi).

semua Kemajuan ini diukur dan diatur dalam derajat rotasi yang dibuat oleh poros engkol. Itu semua tergantung pada mesin, tetapi ada kisaran kelas umum untuk setiap komponen mesin. Ini adalah:

• El Pembukaan Pendaftaran Di Muka (AAA): pembukaan katup masuk biasanya dilakukan antara 10º dan 25 sebelum PMS.
• El Penundaan Penutupan Penerimaan (RCA): mereka menutup antara 20º dan 45º setelah PMI, untuk membiarkan semua kemungkinan udara yang terus melewati inersia.
• El Muka Bukaan Knalpot (AAE): yang lebih dilebih-lebihkan adalah pembukaan muka katup buang yang terbuka antara 30º dan 60 sebelum PMI.
• El Penundaan Penutupan Knalpot (RCE): mereka menutup antara 10º dan 20º setelah PMS untuk memanfaatkan inersia keluarannya dan menyelesaikan dorongan udara atau campuran masuk.
• La injeksi bahan bakar Ini dilakukan antara 7º hingga 26º sebelum TDC (pada mesin injeksi langsung). Yang bukan merupakan advance per se, tetapi kami menyebutkannya karena dikalibrasi berdasarkan advance pengapian.
• El Pengapian Maju (AE): Logikanya, pengapian maju adalah sesuatu setelah injeksi bahan bakar. Dalam bensin, ini tentang memajukan percikan api busi. Salah satu cara untuk mencapai efek serupa pada mesin diesel adalah dengan meningkatkan rasio kompresi. Saat bahan bakar diesel dinyalakan oleh tekanan dan panas dari ruang bakar, peningkatan kompresi akan mempercepat penyalaan campuran.

Siklus praktis dalam mesin asupan variabel

Mesin pengatur waktu katup variabel adalah: mampu secara luas memodifikasi momen pembukaan dan penutupan katup. Dengan cara ini mereka dapat lebih beradaptasi dengan kebutuhan yang ditentukan oleh kecepatan mesin dan kondisi atmosfer.

Saat mesin berputar pada 1.000 rpm tidak perlu bukaan katup masuk yang sama seperti pada 6.000 rpm. Itu sebabnya, ketika revolusi meningkat dapat memodifikasi waktu mesin sehingga tetap buka lebih lama.

Anda akan melihat banyak tempat menjelaskan hal ini dengan mengatakan bahwa itu "membuat katup terbuka lebih lama", namun mudah untuk salah paham. Mesin berputar pada kecepatan yang jauh lebih tinggi, sehingga waktu pembukaan katup bisa lebih sedikit meskipun waktunya diubah. Sebenarnya cara yang lebih akurat untuk mengungkapkannya adalah itu katup tetap terbuka lebih banyak derajat rotasi poros engkol. Yang tidak sama dengan tetap buka lebih lama.

Jika Anda ingin tahu lebih banyak tentang jenis motor ini, kami merekomendasikan artikel Distribusi variabel: apa itu dan apa fungsinya.

Siklus teoretis mesin empat langkah

Mari kita ingat secara singkat seperti apa siklus teoretis mesin ini, sehingga perbedaan dengan siklus praktis jelas. Mari kita ingat bahwa ini adalah penyederhanaan teoretis yang mencoba menjelaskan pengoperasian mesin. Jadi biasanya hanya digunakan untuk tujuan didaktik yang meletakkan dasar, untuk kemudian memahami siklus praktik dengan baik. Fase-fase dari siklus teori yang diringkas adalah:

• Masuk: Piston berada pada TMA, katup terbuka dan piston bergerak turun ke TMB
• Kompresi: katup masuk menutup, piston naik dari TMB ke TMA untuk mengompresi udara, bahan bakar disuntikkan dalam proses.
• Ekspansi: saat piston pada PMS, campuran diledakkan dengan busi dan ledakan mendorong piston kembali ke PMI
• Melarikan diri: katup buang terbuka dan piston naik dari PMI ke PMS untuk mengeluarkan gas buang melaluinya. Ketika mencapai puncak, katup menutup.

Seperti yang Anda lihat, semua kemajuan dan penundaan katup dan pengapian ditinggalkan, jadi itu tidak ada hubungannya dengan apa yang dibutuhkan mesin untuk bekerja dalam praktik.

Dalam apa yang kita perhatikan perbedaannya, adalah pada saat-saat katup sistem yang berbeda.

Kecepatan ini dimodifikasi oleh campuran karburasi dan jumlah gas yang terbakar, umumnya sangat rendah, yang dalam siklus teoretis hanya direnungkan «situasi ideal»(sesuatu yang sangat mirip dengan Fisika dasar)

Sebaliknya, kecepatan ini adalah sebanding dengan kecepatan rotasi, sesuatu yang dengan evolusi teknologi dan mencari pencapaian kekuatan setinggi mungkin telah menjadi benar-benar usang.

Detail lain yang harus kita perhitungkan adalah ketika gas bergerak dengan kecepatan tinggi, ia berinteraksi dengan berbagai resistensi atau gaya gesekan yang menghasilkan kelambatan sebelum perubahan kecepatan, menghasilkan a hilang tekanan dan serangkaian fenomena lain yang dalam siklus teoretis tidak diperhitungkan.

Dengan cara ini, dan tergantung pada jumlah campuran karburasi, Anda mendapatkan tenaga mesin, menghasilkan jumlah yang lebih besar dari gas tersedot, massa lebih reaksioner dan pekerjaan terbesar.