の操作に関しては、 XNUMXストロークエンジン、あなたがあなたのことを説明している場合、それは通常明確になります 理論的サイクルまたはその実用的サイクル. 理論的なものはその動作を説明するための単純化ですが、実際的なものは実際に発生するより多くの物理的要因を追加するため、考慮しなければならない違い.
設定すると エンジンの配布 理論的なサイクルでは、おそらく機能しませんでした。 その場合、起動が困難になるだけでなく、パフォーマンスが非常に低下し、動作が非常に不安定になります。
4ストロークエンジンの実用サイクル
そのため、 実践サイクル いくつかの要因を考慮し、 エンジン コンポーネントが動作する瞬間を変更します. それを区別するこれらの要因 理論サイクル それらは次の点に要約できます。
- バルブがすぐに完全に開閉しないしかし、彼らは一定の時間がかかります
- 混合気の燃焼もすぐではない、しかし、モーターの動作が発生するのに重要な数ミリ秒かかります
- 気体には慣性がありますので、動き出すのに時間がかかり、行動を起こした後もしばらく動き続けます。
このため、バルブが開閉する瞬間や燃焼する瞬間は、理論上の周期とは異なります。 見てみましょう XNUMXストロークエンジンのさまざまな段階で実際にどのようになっているのか:
実際の入学フェーズ
理論サイクルとは逆に、 バルブ ピストンが上死点 (TDC) にあるとき、吸気バルブは開きません。 先ほども言いましたが、バルブが開くまでに時間がかかるので、ピストンが下がり始めたときにバルブが全開になるように、 ピストンがまだ上昇しているときに開き始めます. これが行われなかった場合、可能な限りすべての空気が吸気段階に入るわけではなく、エンジンは能力を失います。
その後、 ピストンが下死点まで下がる (PMI)、この時点で理論的なサイクルでは吸気バルブが閉じていると言われていますが、実際にはそうではありません。 空気は慣性を持っているので、まだ閉じません ピストンが上昇し始めても入り続けます。
また、エンジンが高回転で回転している場合、空気は非常に速い速度で運ばれるため、ピストンが下降するときよりも、すでに上昇しているときに多くの量が空気を吸い込みます。
実際の圧縮段階
最適なタイミングで吸気バルブを閉じる 空気が入らなくなる（ピストンの上昇のある時点で）。 そこから、適切な圧縮フェーズが始まり、 ピストンが上がり続ける 空気を圧縮します。
これがその瞬間です 登場する 注射 直噴エンジンで。 彼らは燃料をシリンダーに噴霧して、空気と混合します。 それが理由です、 ここからは空気とは言わない、ピストンによって圧縮され続けます。
間接噴射エンジンでは、吸気口から入る空気は、以前に噴射された燃料をすでに運んでいます。 コレクターデアドミシオン.
実際の燃焼段階
燃焼 混合物の ピストンがまだ上がっているとき. つまり、上死点 (TDC) に達する前です。 これはとても〜です、 混合物は燃焼するのに時間がかかるため したがって、完全に悪用可能な爆発を生成するには時間がかかります。 混合気が TDC で点火された場合、ガスが膨張したときにピストンはすでに下がっています。 したがって、ピストンを押し下げるためにはうまく使用できません。
これは呼ばれます 点火アドバンス y, エンジンの回転が速いほど、燃焼をより予測する必要があります ミックス。 そうしないと、爆発が遅れてピストンを押し下げ、効率が大幅に低下します。 これはによって処理されます 電子注入システム 現在の車の。 古いものには、真空、遠心力によって作動する機械的点火システムがありました。
実際のエスケープフェーズ
ピストンがまだ下がっているときに排気バルブが開く. 具体的には、爆発がすでに適切に使用されており、バルブを開いても運動エネルギーが失われない場合です。 したがって、 ピストンが BDC を通過して上昇し始めると、バルブは全開になります。 排気ガスを出すために。
ピストンは上死点まで上昇し続ける ガスを押し出しますが、ここでもガスの慣性が考慮されます。 それが理由です、 排気バルブ その時は閉まっていませんが、 彼らはもう少し開いたままにします ピストンが下がる間。
注意すべき重要な詳細は次のとおりです。 排気相と吸気相が共存. 最初のフェーズ (実際の吸気フェーズ) を見ると、ピストンがまだ上昇しているときに吸気バルブが開くことが予想されます (実際の排気フェーズ)。 そのため、吸気バルブと排気バルブが同時に開く瞬間があります。 バルブクロスオーバー.
排気ガスが吸気バルブを通って出てこないのは、排気バルブを通って出てくる慣性を持っているからです。 さらに、入る空気または混合物は、燃焼ガスが逃げるのを助け、そのスペースを占有します。
実践サイクルの進み具合
ご覧のとおり、実際のサイクルは、バルブの開放または点火の進歩に満ちています。 慣性を持つガスの静脈を利用して、ガスが入り続ける（または出る）ようにするために、閉じるのに遅れさえあります。
すべて これらの進歩は、 クランクシャフト. それはすべてエンジンに依存しますが、各エンジン コンポーネントには共通のグレード範囲があります。 これらは：
- El 入場開始前売り (AAA): 吸気バルブの開放は通常、PMS の 10 度から 25 度前に行われます。
- El 入場締切の遅延 (RCA): PMI の後に 20 度から 45 度の間で閉じ、慣性を通過し続ける可能なすべての空気を取り込みます。
- El 排気絞りアドバンス (AAE): もっと誇張されているのは、PMI の前に 30 度から 60 度の間で開く排気バルブの開度です。
- El 排気閉鎖遅延 (RCE): PMS の後に 10 度から 20 度の間で閉じて、出力の慣性を利用し、空気または吸気の混合気の押し込みを終了します。
- La 燃料噴射 これは、TDC の 7 度から 26 度の間で行われます (直噴エンジンの場合)。 これはそれ自体は前進ではありませんが、点火進角に基づいて調整されているため言及しています。
- El 点火進角 (AE): 論理的には点火進角は燃料噴射後の何かです。 ガソリンでは、火花を進めることです。 スパークプラグ. ディーゼル エンジンで同様の効果を達成する XNUMX つの方法は、圧縮比を上げることです。 ディーゼル燃料は燃焼室の圧力と熱によって着火するため、圧縮を高めると混合気の着火が進みます。
可変吸気エンジンの実用サイクル
可変バルブタイミングエンジンは バルブの開閉の瞬間を大幅に変更可能. このようにして、エンジン速度と大気条件によって課せられるニーズによりよく適応することができます。
エンジンが 1.000 rpm で回転する場合、6.000 rpm の場合と同じ吸気バルブを開く必要はありません。 それが理由です、 革命が起こるとき エンジンのタイミングを変更できるため、 より長く開いてください.
「バルブが開いたままになる」と説明するところが多いのですが、誤解されがちです。 エンジンは高速で回転するため、タイミングを変えてもバルブが開く時間はさらに短くなります。 実際、それをより正確に表現する方法は、 バルブが開いたままのクランクシャフト回転角度. これは、より長く開いていることと同じではありません。
このタイプのモーターについて詳しく知りたい場合は、記事をお勧めします 可変分布：それは何であり、その機能は何ですか.
XNUMXストロークエンジンの理論サイクル
これらのエンジンの理論的なサイクルがどのようなものかを簡単に思い出してみましょう。 実用サイクルとの違いが明確に. エンジンの動作を説明しようとするのは理論的な単純化であることを思い出してください。 したがって、通常は、後で実際のサイクルをよく理解するために、基礎を築く教訓的な目的でのみ使用されます。 要約された理論サイクルのフェーズは次のとおりです。
- 入場料: ピストンが上死点にあり、バルブが開き、ピストンが下死点に移動します
- 圧縮: 吸気バルブが閉じ、ピストンが BDC から TDC に上昇して空気を圧縮し、その過程で燃料が噴射されます。
- Expansión: ピストンが PMS にあるとき、混合気はスパーク プラグで爆発し、爆発によってピストンが PMI に戻されます。
- エスケープ: 排気バルブが開き、ピストンが PMI から PMS に上昇して、排気ガスを排出します。 頂点に達すると、バルブが閉じます。
ご覧のとおり、バルブとイグニッションのすべての進みと遅れは除外されているため、エンジンが実際に動作するために必要なものとは何の関係もありません。
私たちが違いに気付くのは、その時代です。 異なるシステムバルブ.
これらの速度は、 浸炭混合物と燃焼ガス量、一般的に非常に低く、理論的なサイクルでのみ検討されます «理想的な状況» (これに非常によく似たもの 物理学 小学校）
代わりに、これらの速度は 回転速度に比例、テクノロジーの進化と達成を求めて 可能な限り高いパワー 完全に時代遅れになりました。
考慮しなければならないもう XNUMX つの詳細は、ガスが高速で移動すると、さまざまな要素と相互作用することです。 抵抗または摩擦力 速度の変化の前に減速を生成し、 圧力損失 そして、理論的なサイクルで発生する別の一連の現象 考慮されない.
このように、そして 浸炭混合物の量による、あなたは エンジン出力、生成 吸引ガス量が多い、より多くの反動質量と 最大の仕事.
こんにちは、デビッド・アレドンドです。バルブは何度前に開きますか?