Teoretisk syklus av en firetaktsmotor

Det er en forbrenningsmotor hvis forbrenningssyklus krever fire faser. Den første for å la luften eller blandingen komme inn, den andre for å komprimere den, den tredje for å detonere den og få energi med ekspansjon av gasser og til slutt en fjerde for å drive ut avgassene. Navnene på disse fasene eller tidspunktene er: adgang, kompresjon, utvidelse y flykte.

Det skiller seg fra totaktsmotor hvor førstnevnte grupperer inntak og kompresjon i første fase og ekspansjon og eksos i andre. Nedenfor beskriver vi delene av en firetaktsmotor, hvordan den fungerer, hvilken blanding av luft og drivstoff den trenger og hvorfor bruken i biler har blitt utbredt.

Deler av en firetaktsmotor

En firetakts stempelmotor har mange flere grunnleggende komponenter enn en totaktsmotor:

• motorblokk: hvor hullene eller sylindrene som utgjør brennkammervegger.
• Butt: del det lukker forbrenningskamrene ovenfra og hvor ventilene og kamakslene er plassert.
• Stempel: mobil del som lukker brennkammeret under og som er festet til veivakselen med koblingsstenger.
• Veivaksel: akse som transformere lineær bevegelse stigning og fall av stemplene i sirkulær bevegelse.
• forbindelses stenger: bevegelige deler som fest stemplene til veivakselen.
• Ventiler: Er det porter som åpnes og lukkes til rett tid for å slippe inn luften eller ikke og slippe ut avgassene eller ikke. To-taktsmotorer har ikke
• Kamaksler: de er øksene med fremspring som kalles cams som de skyver ventilene opp når det passer. To-taktsmotorer har verken ventiler eller kamaksler.
• Inntaksmanifold: kanaler som luft kommer inn gjennom i forbrenningskamrene når ventilene tillater det
• Manifold: kanaler som avgassene kommer ut gjennom når ventilene tillater det
• Plugger: i firetakts bensinmotorer, noen tennplugger som får en gnist til å detonere blandingen. I dieselmotorer er de ikke nødvendige, fordi reaksjonen oppnås ved trykk. Bare noen få varmeovner er nødvendige for å lette syklusen ved oppstart
• injektorer: I motorer med direkte innsprøytning får kun luft komme inn i forbrenningskammeret og drivstoff tilføres dem allerede inne gjennom injektorene. I motorer med indirekte injeksjon er injektorene utenfor forbrenningskammeret.
• Sump: Det er den delen som lukker motoren nedenfra og inneholder smøreoljen når motoren står i ro. Dette stykket er ikke det samme i totaktsmotorer, fordi oljen er blandet med luften og drivstoffet.
• Oljepumpe: Det er den ansvarlig for å ta oljen til alle stedene som er nødvendig for motordrift.

Relatert artikkel:

Forbrenningskamre: hva er de for og typer

Firetakts motordrift

I en motor firetakts, er det en teoretisk syklus som er grunnlaget for å forstå virkemåten til den virkelige syklusen, men som navnet indikerer, beskriver den ikke nøyaktig hva som skjer i virkeligheten.

1. El første gang av syklusen er aspirasjonen av den friske lasten, sammensatt av luft (oksiderende eller også kalt oksidant) og bensin (drivstoff). På dette tidspunktet går stempelet ned fra øverste dødpunkt til bunnen, mens veivakselen roterer 180 grader.  Las inntaksventiler åpne for å slippe inn blandingen.
2. El andre gang er kompresjonen. Inntaksventilene lukkes og etterlater innsiden av sylinderen forseglet. Stempelet stiger og øker trykket i blandingen redusere volumet som inneholder den, mens veivakselen fullfører sin første runde svinger 360º.
3. El tredje gang starter i det øyeblikket stempelet er i øverste dødpunkt, og tennpluggen avgir en gnist som drivstoffforbrenningen starter. På dette tidspunktet genereres en stor mengde varme og blandingen utvides, noe som forårsaker stempelet går voldsomt ned, som produserer verket. Veivakselen starter sin andre sving med 540º.
4. I fjerde gang vi har stempelet i bunnen og forbrenningsgassene som fyller sylinderen. Eksosventilene åpnes og stemplet reiser seg igjen og driver dem ut. På slutten av denne fasen fullfører veivakselen sin andre omdreining fordi den har rotert 720º. Forbrenningskammeret er klart til å starte syklusen på nytt med første gang.

Hvilken blanding fungerer det med?

Som vi har antydet tidligere, brenner en totaktsmotor en blanding av luft, drivstoff og olje. Imidlertid er denne blandingen i firetaktsmotorer Består kun av luft og drivstoff. Riktig forhold under ideelle forhold for en bensin er 14,7 gram luft for hvert gram drivstoff (14,7/1). Disse mengdene er kjent som den støkiometriske eller ideelle blandingen.

I dieselmotorer dette forholdet er litt annerledes, med en litt lavere mengde luft: 14,5 gram luft for hvert gram diesel. Disse blandingene søker å oppnå mengden oksygen som er nødvendig for å brenne alt drivstoffet som kommer inn i forbrenningskammeret. Dersom andelen er feil vil forbrenningen ikke være av god kvalitet og det vil produseres mer røyk og utslipp.

Relatert artikkel:

Røyken fra bilen vår

Hvorfor er en bilmotor firetakts?

Valget av firetaktsmotorer for biler er pga bruker mindre bensin og olje enn de to slagene. Det vil si at de slipper ut mindre gasser og derfor de forurenser mindre de. Siden de bare produserer én eksplosjon for hver to omdreininger av veivakselen, de er roligere, de har mindre vibrasjoner og det er de lettere å kjøle. Derfor er de også mer pålitelig og holdbar.

Bilde 1 og 3 – Robyn Gallant, Tim Dobbelaere