4T的實踐週期和理論周期之間的差異

四衝程發動機的實際循環

當涉及到一個操作 四衝程發動機, 如果你描述你的 理論周期或其實踐週期. 必須考慮的差異,因為雖然理論上的差異是解釋其操作的簡化,但實際的差異增加了現實中發生的更多物理因素。

如果我們設置 發動機分佈 在理論上的循環中,它很可能無法工作。 在這樣做的情況下,除了啟動困難之外,它的性能會很差,行為也很不穩定。

四衝程發動機的實用循環

這就是為什麼 實踐週期 考慮到幾個因素和 修改引擎組件動作的時刻. 這些區別於它的因素 理論周期 它們可以概括為以下幾點:

在實際循環中,幾個組件的動作被推進

  • 閥門不會立即完全打開和關閉但他們需要一定的時間
  • 混合物的燃燒也不是立即的,但電機運行需要幾毫秒的時間
  • 氣體有慣性,因此它們需要時間開始移動並在對它們起作用後繼續移動一段時間

由於這個原因,閥門打開和關閉的時刻或燃燒的時刻不是理論循環所指示的時刻。 走著瞧 四衝程發動機不同階段的實際情況:

實踐中的錄取階段

與理論循環相反, 閥門 當活塞位於上止點 (TDC) 時,進氣門不會打開。 正如我們之前所說,閥門需要時間才能打開,所以為了在活塞開始下降時它們完全打開, 當活塞仍在上升時,它們開始打開. 如果不這樣做,則並非所有可能的空氣都會進入進氣階段,並且發動機將失去容量。

之後, 活塞向下移動到下死點 (PMI),此時理論循環表明進氣門已關閉,但在實踐中並非如此。 它們還沒有關閉,因為空氣帶有慣性 即使活塞開始上升,也會繼續進入。

此外,當發動機以高轉速旋轉時,空氣的速度如此之快,以至於活塞已經上升時進入的空氣量比活塞下降時吸入的量要多。

在進氣階段,當活塞仍在上升時閥門打開。

實踐中的壓縮階段

進氣閥在最佳時間關閉 不再有空氣進入其中(在活塞上升的某個點)。 從那裡開始,適當的壓縮階段開始,並且 活塞不斷上升 壓縮空氣。

這是當 發揮作用 注射劑 在直噴發動機中。 他們將燃料噴入氣缸,使其與空氣混合。 這就是為什麼, 從這裡我們不再說空氣,如果不是混合,它繼續被活塞壓縮。

在間接噴射發動機中,通過進氣口進入的空氣已經攜帶了燃料,該燃料之前已經噴射到 進氣歧管.

直接噴射
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間接注入和直接注入

在壓縮階段,當活塞仍在上升時,閥門保持打開狀態

實際燃燒階段

燃燒 混合物產生 當活塞仍在上升時. 也就是說,在它上升到上止點(TDC)之前。 原來如此, 因為混合物需要時間來燃燒 因此需要時間來產生完全可利用的爆炸。 如果混合物在 TDC 被點燃,當氣體膨脹時活塞已經下降。 因此,它們不能很好地用於向下推動活塞。

這就是所謂的 點火提前 y, 發動機轉得越快,你就越需要預測燃燒 混合。 否則,爆炸會遲到將活塞向下推,這將導致巨大的效率損失。 這是由 電子噴射系統 目前的汽車。 舊的有機械點火提前系統,通過真空和離心力工作。

在四衝程發動機的實際循環中存在點火提前

實踐中的逃生階段

當活塞仍在下降時排氣門打開. 特別是當爆炸已經被正確使用並且動能不再通過打開閥門而損失時。 因此, 當活塞通過 BDC 並開始上升時,閥門完全打開 讓廢氣排出。

活塞繼續上升到上止點 將氣體推出,但再次考慮氣體的慣性。 這就是為什麼, 排氣閥 那個時候沒有關門,但是 他們保持開放的時間更長 當活塞下降時。

這裡有一個需要注意的重要細節:此時 排氣階段和進氣階段並存. 如果您查看第一階段(實踐中的進氣階段),當活塞仍在上升時(實踐中的排氣階段)預計進氣門會打開。 所以有一個進氣門和排氣門同時打開的時刻,這個時刻叫做 閥門穿越.

在實際循環的排氣階段,即使活塞已經下降,排氣閥仍保持打開狀態

如果廢氣沒有通過進氣門排出,那是因為它們帶有慣性通過排氣門排出。 此外,進入的空氣或混合物有助於燃燒煙霧逸出,佔據它們的空間。

實用周期的推進程度

如您所見,實際循環在閥門打開或點火方面充滿了進步。 它甚至會延遲關閉以利用具有慣性的氣體脈絡,以便它們繼續進入(或離開)。

托多斯 這些進步是衡量和調節的旋轉度數 曲軸. 這完全取決於發動機,但每個發動機組件都有一個共同的等級範圍。 這些是:

  • El 入學開放提前 (AAA):進氣門的開啟通常在 PMS 之前 10º 到 25º 之間完成。
  • El 錄取關閉延遲 (RCA):它們在 PMI 後 20º 到 45º 之間關閉,以讓所有可能繼續通過慣性的空氣進入。
  • El 排氣孔提前 (AAE):更誇張的是在 PMI 之前打開 30º 到 60º 之間的排氣門的開啟提前。
  • El 排氣關閉延遲 (RCE):它們在 PMS 之後 10º 到 20º 之間關閉,以利用其輸出慣性並完成推動空氣或進氣混合物。
  • La 燃油噴射 它在 TDC 之前的 7º 到 26º 之間完成(在直噴發動機中)。 這本身不是提前,但我們提到它是因為它是根據點火提前進行校準的。
  • El 點火提前 (AE):從邏輯上講,點火提前是在燃油噴射之後發生的。 在汽油中,它是關於推進火花的 布賈. 在柴油發動機中實現類似效果的一種方法是增加壓縮比。 當柴油燃料被燃燒室的壓力和熱量點燃時,增加壓縮會促進混合物的點燃。

取決於發動機轉速,閥門遲早會打開和關閉

可變進氣發動機的實際循環

可變氣門正時發動機是 能夠廣泛地改變閥門的打開和關閉的時刻. 通過這種方式,它們可以更好地適應發動機轉速和大氣條件的需求。

當發動機以 1.000 rpm 旋轉時,它不需要與 6.000 rpm 相同的進氣門開度。 這就是為什麼, 當革命興起時 可以修改發動機的正時,以便 保持開放時間更長.

你會看到很多地方解釋說它“讓閥門打開的時間更長”,但很容易誤解這一點。 發動機轉速快得多,所以即使改變正時,氣門打開時間也可以更短。 其實更準確的表達方式是 閥門保持打開更多曲軸旋轉度數. 這與保持營業時間更長不同。

如果您想了解更多關於這種類型的電機,我們推薦這篇文章 變量分佈:它是什麼以及它的功能是什麼.

四衝程發動機的理論循環

在理論循環中,不考慮閥門和點火的提前或延遲

讓我們簡單回顧一下這些引擎的理論循環是什麼樣的, 這樣與實際週期的區別就很明顯了. 讓我們記住,這是一個試圖解釋引擎操作的理論簡化。 所以它通常只用於打下基礎的教學目的,以便以後更好地理解實際循環。 總結的理論周期的階段是:

  • 入場:活塞在上止點,閥門打開,活塞向下移動到下止點
  • 壓縮方式:進氣閥關閉,活塞從 BDC 上升到 TDC 以壓縮空氣,在此過程中噴射燃料。
  • 擴張:當活塞處於 PMS 時,混合物被火花塞引爆,爆炸將活塞推回 PMI
  • 逃逸:排氣閥打開,活塞從 PMI 上升到 PMS,通過它們排出廢氣。 當它到達頂部時,閥門關閉。

如您所見,閥門和點火的所有提前和延遲都被忽略了,因此它與發動機在實踐中需要工作無關。

實際循環是電機的實際運行

在我們確實注意到差異的情況下,正是在那個時代 不同的系統閥門.

這些速度由 滲碳混合物和燃燒的氣體量, 通常非常低,這在理論周期中僅被考慮 «理想情況»(與 物理學 初級)

相反,這些速度是 與旋轉速度成正比, 隨著技術的發展和尋求實現的東西 盡可能高的權力 已經完全過時了。

我們必須考慮的另一個細節是,當氣體高速運動時,它會與各種 阻力或摩擦力 在速度變化之前產生緩慢,產生 壓力損失 以及理論循環中的另一系列現象 不考慮.

這樣,和 取決於滲碳混合物的量, 你得到 發動機功率,生成一個 吸入的氣體量更大,更多的反動群眾和 最大的工作.


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  1.   大衛·阿雷東多 他說:

    你好,我的名字是大衛·阿雷東多,閥門提前多少度會打開?