Keturtakčio variklio teorinis ciklas

Tai yra vidaus degimo variklis, kurio degimo ciklas reikalauja keturių fazių. Pirmasis leidžia orui ar mišiniui patekti į vidų, antrasis jį suspaudžia, trečiasis susprogdina ir gauna energiją plečiantis dujoms ir galiausiai ketvirtasis pašalina išmetamąsias dujas. Šių fazių arba laikų pavadinimai yra: priėmimas, suspaudimas, plėtra y pabėgti.

Jis skiriasi nuo dvitaktis variklis kur pirmieji sugrupuoja įsiurbimą ir suspaudimą pirmoje fazėje, o išsiplėtimą ir išmetimą antroje. Žemiau išsamiai aprašome keturtakčio variklio dalis, kaip jis veikia, koks jam reikalingas oro ir degalų mišinys ir kodėl plačiai paplito jo naudojimas automobiliuose.

Keturių taktų variklio dalys

Keturių taktų stūmoklinis variklis turi daug daugiau pagrindinių komponentų nei dvitaktis variklis:

• variklio blokas: kur yra skylės arba cilindrai, sudarantys degimo kameros sieneles.
• Cilindro galvutė: dalis to uždaro degimo kameras iš viršaus ir kur yra vožtuvai ir skirstomieji velenai.
• Stūmoklis: mobili dalis, kuri uždaro žemiau esančią degimo kamerą ir kad yra pritvirtintas prie alkūninio veleno švaistikliais.
• Alkūninis velenas: ašis kad transformuoti tiesinį judesį stūmoklių kilimas ir kritimas sukamaisiais judesiais.
• švaistikliai: judančios dalys, kurios pritvirtinkite stūmoklius prie alkūninio veleno.
• Vožtuvai: Ar yra vartai, kurie atsidaro ir užsidaro tinkamu laiku įleisti orą ar ne ir išleisti išmetamąsias dujas ar ne. Dviejų taktų variklių neturi
• Paskirstymo velenai: tai ašys su iškilimais, vadinamos kumšteliais kai reikia, jie atidaro vožtuvus. Dviejų taktų varikliai neturi nei vožtuvų, nei skirstomųjų velenų.
• Įsiurbimo kolektorius: ortakiai, kuriais patenka oras degimo kamerose, kai tai leidžia vožtuvai
• Kolektorius: ortakiai, kuriais išeina išmetamosios dujos kai tai leidžia vožtuvai
• Kištukai: keturtakčiuose benzininiuose varikliuose, kai kurie uždegimo žvakės, dėl kurių kibirkštis detonuoja mišinį. Dyzeliniuose varikliuose jie nėra būtini, nes reakcija pasiekiama slėgiu. Norint palengvinti ciklą paleidžiant, reikia tik kelių šildytuvų
• purkštukai: Tiesioginio įpurškimo varikliuose į degimo kamerą leidžiamas tik oras, o degalai į juos tiekiami jau viduje per purkštukus. Netiesioginio įpurškimo varikliuose purkštukai yra už degimo kameros.
• Karteris: Tai dalis uždaro variklį iš apačios ir yra tepimo alyva kai variklis neveikia. Šis gabalas nėra tas pats dvitakčiuose varikliuose, nes alyva maišosi su oru ir degalais.
• Alyvos siurblys: Tai yra atsakingas už naftos nuvežimą į visas vietas kuri reikalinga variklio darbui.

Susijęs straipsnis:

Degimo kameros: kam jos skirtos ir rūšys

Keturių taktų variklio veikimas

Vienoje variklis keturtaktis, yra teorinis ciklas, kuris yra pagrindas suprasti tikrojo ciklo veikimą, tačiau, kaip rodo jo pavadinimas, jis tiksliai neaprašo, kas vyksta tikrovėje.

1. El Pirmas kartas ciklo yra naujos apkrovos, sudarytos iš oro, aspiracija (oksiduojantis arba dar vadinamas oksidantu) ir benzinu (kuras). Šiuo metu stūmoklis nusileidžia nuo viršutinis negyvas centras į apačią, tuo tarpu alkūninis velenas sukasi 180 laipsnių.  The įsiurbimo vožtuvai atidarykite, kad įsilietų mišinys.
2. El antrą kartą yra suspaudimas. Įsiurbimo vožtuvai užsidaro, todėl cilindro vidus yra sandarus. Stūmoklis pakyla ir pakelia mišinio slėgį sumažinant garsumą kuriame jis yra, o alkūninis velenas jį užbaigia pirmasis ratas apsisuka 360º kampu.
3. El trečias kartas pradeda veikti tuo momentu, kai stūmoklis yra viršutinis negyvas centras, o uždegimo žvakė skleidžia kibirkštį, kuri prasideda kuro degimas. Šiuo metu susidaro daug šilumos ir mišinys plečiasi, sukeldamas stūmoklis smarkiai krenta žemyn, gamina kūrinį. Alkūninis velenas pradeda antrąjį apsisukimą 540º kampu.
4. Į ketvirtą kartą mes turime stūmoklį apačioje ir degimo dujas užpildome cilindrą. Išmetimo vožtuvai atsidaro ir stūmoklis vėl pakyla juos išstumdamas. Šios fazės pabaigoje alkūninis velenas baigia antrąjį apsisukimą, nes jis pasisuko 720º. Degimo kamera yra paruošta iš naujo paleisti ciklą pirmą kartą.

Su kokiu mišiniu jis veikia?

Kaip minėjome anksčiau, dvitaktis variklis degina oro, degalų ir alyvos mišinį. Tačiau keturtakčiuose varikliuose šis mišinys yra Jį sudaro tik oras ir kuras. Tinkamas santykis idealiomis sąlygomis a benzinas yra iš 14,7 g oro kiekvienam degalų gramui (14,7/1). Šie kiekiai yra žinomi kaip stechiometrinis arba idealus mišinys.

Į dyzeliniai varikliai šis santykis šiek tiek skiriasi, kai oro kiekis yra šiek tiek mažesnis: 14,5 gramo oro kiekvienam gramui dyzelino. Šiais mišiniais siekiama gauti deguonies kiekį, reikalingą visam kurui, patenkančiam į degimo kamerą, sudeginti. Jei proporcija yra neteisinga, degimas nebus kokybiškas ir susidarys daugiau dūmų ir išmetamųjų teršalų.

Susijęs straipsnis:

Dūmai iš mūsų automobilio

Kodėl automobilio variklis yra keturtaktis?

Keturtakčių variklių pasirinkimas automobiliams yra todėl sunaudoti mažiau benzino ir alyvos nei dviejų smūgių. Tai yra, jie išskiria mažiau dujų ir todėl jie mažiau teršia tie. Be to, kadangi jie sukuria tik vieną sprogimą kas du alkūninio veleno apsisukimus, jie tylesni, jie turi mažiau vibracijų ir jie yra lengviau atšaldyti. Todėl jie taip pat yra patikimesnis ir patvaresnis.

1 ir 3 vaizdai – Robyn Gallant, Tim Dobbelaere