Der Unterschied zwischen 2- und 4-Takt-Motoren. Viertaktmotor, Gerät und Funktionsprinzip

Der Viertaktmotor ist ein Kolben-Verbrennungsmotor. Der Arbeitsvorgang aller Zylinder dieser Aggregate dauert 2 Kurbelwellenumdrehungen oder vier Kolbenhübe. Seit Mitte des 20. Jahrhunderts ist der 4-Takt-Motor der am weitesten verbreitete Kolbenmotor.

Funktionsprinzip und Hauptmerkmale

Der Arbeitszyklus einer Brennkraftmaschine (Brennkraftmaschine) besteht aus einer Reihe von Vorgängen, bei denen die auf die Kurbelwelle wirkende Leistung der Brennkraftmaschine erhöht wird. Der Arbeitszyklus besteht aus mehreren Phasen:

• der Zylinder ist mit einem Kraftstoffgemisch gefüllt;
• die Mischung wird komprimiert;
• das Kraftstoffgemisch zündet;
• die Gase dehnen sich aus und der Zylinder wird gereinigt.

Bei einem Verbrennungsmotor bewegt sich der Kolben in eine Richtung (nach unten oder nach oben). Die Kurbelwelle macht eine Umdrehung in zwei Zyklen. Als Arbeitshub des Kolbens wird derjenige bezeichnet, bei dem Nutzarbeit geleistet wird und sich die verbrannten Gase ausdehnen.

Als Zweitaktmotoren werden Motoren bezeichnet, bei denen der Zyklus in einer Umdrehung der Kurbelwelle oder in zwei Takten stattfindet. Viertaktaggregate zeichnen sich durch einen Arbeitszyklus für zwei Umdrehungen der Kurbelwelle oder für vier Takte.

Die Hauptmerkmale eines 4-Takt-Motors sind:

1. Durch die Bewegung des Arbeitskolbens werden Gase ausgetauscht.
2. Das Gerät ist mit einem Gasverteilungsmechanismus ausgestattet Dadurch kann der Zylinderhohlraum zwischen Einlass und Auslass wechseln.
3. Es passiert Gasaustausch im Moment einer separaten halben Umdrehung der Kurbelwelle.
4. Untersetzungsgetriebe und ein Riemenkettentrieb ermöglichen es, die Momente von Benzineinspritzung, Zündung und Steuerzeiten in Abhängigkeit von der Kurbelwellendrehzahl zu verändern.

Geschichte

Um 1854-1857 von den Italienern Felicce Matoci und Eugene Barsanti Es wurde ein Gerät geschaffen, das nach den heute verfügbaren Informationen ähnlich war wie Viertaktmotor... Die Erfindung der Italiener ging erst 1861 verloren. Alfon de Roche hat sich einen solchen Motor patentieren lassen.

Erstmals ein funktionsfähiger Viertaktmotor geschaffen deutscher Ingenieur Nikolaus Otto... Ihm zu Ehren wurde der Viertakt-Zyklus Otto-Zyklus genannt, und der 4-Takt-Motor mit Zündkerzen wird Otto-Motor genannt.

Merkmale des 4-Takt-Motors

Bei einem Zweitaktmotor werden Kolben und Zylinderbolzen, Kurbelwelle, Kolben, Lager- und Kompressorringe durch Eingießen von Öl in Benzin geschmiert. Die Kurbelwelle des 4-Takt-Motors befindet sich in einem Ölbad, was ein wesentlicher Unterschied ist. Aus diesem Grund ist es nicht erforderlich, Kraftstoff zu mischen und Öl hinzuzufügen. Der Autobesitzer muss lediglich den Kraftstofftank mit Benzin füllen.

Somit muss der Autobesitzer kein spezielles Öl kaufen, ohne das ein Zweitaktmotor nicht funktionieren kann. Darüber hinaus reduziert das Vorhandensein eines Viertaktmotors am Kolbenspiegel und an den Wänden des Schalldämpfers die Menge an Kohlenstoffablagerungen. Ein weiterer wichtiger Unterschied besteht darin, dass bei einem Zweitaktmotor konstruktionsbedingt ein brennbares Gemisch in das Auspuffrohr spritzt.

Zugegeben, Viertaktmotoren haben auch kleinere Nachteile. Sie haben beispielsweise keine sehr hochwertigen Arbeitsmomente zur Regulierung des thermischen Ventilspiels.

Geräteausführung

Nockenwelle eines Viertaktmotors befindet sich im Zylinderdeckel. Der Antrieb erfolgt über ein in der Kurbelwelle montiertes Antriebsrad. Die Nockenwelle öffnet und schließt eines der Ventile: Auslass oder Einlass, je nach Stellung des Kolbens. Die Nockenwelle enthält auch Nocken, die die Kipphebel antreiben.

Kipphebel Nach dem Auslösen beginnen sie auf ein bestimmtes Ventil einzuwirken und es zu öffnen. Wichtig ist, dass zwischen Einstellschraube und Ventil ein thermischer Spalt (enger Spalt) vorhanden ist. Beim Erhitzen dehnt sich das Metall also aus, wenn der Spalt zu klein oder gar nicht ist, Ventile können die Auslass- und Einlasskanäle nicht vollständig verschließen.

Verfügen über Einlassventil das Spiel sollte kleiner sein als das des Auslassventils, da die Abgase heißer sind als das Gemisch. Dementsprechend erwärmt sich das Einlassventil weniger als die Auslassventile.

Motorbetrieb

Wie bereits erwähnt, besteht der Betrieb eines Viertaktmotors aus vier Kolbenhüben bzw. zwei Kurbelwellenumdrehungen.

Arbeitsschritte:

1. Einlass... Der Kolben bewegt sich nach unten und öffnet das Einlassventil. Vom Vergaser gelangt das Kraftstoffgemisch in den Zylinder. Wenn der Kolben die untere Position erreicht, schließt das Einlassventil.
2. Kompression... Der Kolben bewegt sich nach oben, wodurch das brennbare Gemisch schrumpft. Wenn es oben naht, entzündet sich das komprimierte Benzin.
3. Verlängerung... Benzin entzündet und brennt. Dadurch werden die brennbaren Gase gestreckt und der Kolben bewegt sich nach unten. In diesem Fall sind zwei Ventile geschlossen.
4. Veröffentlichung... Die Kurbelwelle bewegt sich aufgrund der Trägheit weiter um ihre Achse und der Kolben bewegt sich nach oben. Gleichzeitig öffnet sich das Auslassventil und die Abgase gelangen in das Rohr. Wenn das Ventil den Totpunkt passiert, schließt das Einlassventil.

Strukturelle und betriebliche Unterschiede von Viertakt-Zweitakt-Benzinmotoren

Der Hauptunterschied zwischen einem Viertaktmotor und einem Zweitaktmotor aufgrund unterschiedlicher Gasaustauschmechanismen, nämlich: Entfernung von Abgasen und Zufuhr des Kraftstoff-Luft-Gemisches zum Zylinder.

Flaschenfüllprozesse und seine Reinigung in einem Viertaktmotor erfolgt mit Hilfe eines speziellen Gasverteilungsmechanismus, der zu einem bestimmten Zeitpunkt den Arbeitszyklus öffnet und schließt.

Zylinder reinigen und seine Füllung in einem Zweitaktmotor erfolgt gleichzeitig mit Expansion und Kontraktion, wenn sich der Kolben nahe dem Totpunkt befindet. Dafür gibt es zwei Löcher in den Wänden des Zylinders: Spülung oder Einlass und Auslass... Das Kraftstoffgemisch tritt durch den Auslass ein und die Abgase entweichen.

Die Hauptunterschiede zwischen Zweitakt- und Viertaktmotoren:

1. Liter Fassungsvermögen. Bei einem Viertaktmotor kommt pro zwei Umdrehungen der Kurbelwelle ein Hub. Daher sollte ein Zweitaktmotor theoretisch doppelt so viel Liter Hubraum wie ein Viertaktmotor haben. In der Praxis beträgt der Überschuss jedoch etwa das 1,8-fache aufgrund der Verwendung des Kolbens beim Ausfahren des Hubs sowie des schlechtesten Mechanismus zum Befreien des Zylinders von den Abgasen und der hohen Kosten für das Ausblasen eines Teils der Leistung .
2. Kraftstoffverbrauch. Ein Zweitaktmotor ist einem Viertaktmotor in der spezifischen Leistung und Literleistung überlegen, aber in der Effizienz unterlegen. Die Abgase werden durch ein Luft-Kraftstoff-Gemisch verdrängt, das aus dem Pleuel-Kurbel-Raum in den Zylinder eintritt. Ein Teil des Kraftstoffgemisches gelangt in die Abgaskanäle und wird mit den Abgasen entfernt.
3. Bei Zweitakt- und Viertaktmotoren unterscheidet sich das Prinzip der Motorschmierung deutlich. Zweitaktmodelle zeichnen sich durch die Notwendigkeit aus, Benzin in bestimmten Anteilen mit Motoröl zu mischen. Das Öl-Luft-Kraftstoff-Gemisch zirkuliert im Kolben- und Kurbelraum und schmiert die Kurbelwellen- und Pleuellager. Die kleinsten Öltröpfchen verbrennen zusammen mit dem Benzin, wenn sich das Kraftstoffgemisch entzündet. Verbrennungsprodukte verlassen zusammen mit Abgasen.

Benzin wird auf zwei Arten mit Öl vermischt. Dies kann so einfach sein wie das Mischen, das vor dem Befüllen des Tanks mit Kraftstoff und dem geteilten Getriebe erfolgt. Im zweiten Fall wird das Öl-Kraftstoff-Gemisch im Ansaugkrümmer zwischen Zylinder und Vergaser gebildet.

Im letzteren Fall ist der Motor mit einem Öltank mit einer an eine Kolbenpumpe angeschlossenen Rohrleitung ausgestattet. Die Pumpe versorgt den Einlass nach Bedarf mit Öl. Die Pumpenleistung hängt davon ab, wie sich der Gaszufuhrknopf befindet. Je mehr Öl zugeführt wird, desto mehr Öl wird zugeführt. Perfekter ist das Getrenntschmiersystem des Zweitaktmotors. Das Verhältnis von Benzin zu Öl kann dabei 200:1 erreichen. Dies führt zu weniger Ölverbrauch und weniger Rauch. Dieses System wird beispielsweise bei modernen Rollern verwendet.

Bei Viertaktmotoren werden Benzin und Öl nicht gemischt, sondern getrennt serviert, wofür die Motoren ein klassisches Schmiersystem haben, das aus einem Filter, einer Ölpumpe, einer Rohrleitung und Ventilen besteht. Der Ölbehälter kann das Kurbelgehäuse des Motors (Schmierung mit "nassem" Sumpf) oder ein separater Behälter ("trockener" Sumpf) sein.

Im ersten Fall saugt die Pumpe Öl aus dem Sumpf an, leitet es in den Einlasshohlraum und dann durch die Kanäle zu den Teilen der Pleuel-Kurbel-Gruppe, zu den Kurbelwellenlagern und dem Gasverteilungsmechanismus.

Bei der Trockensumpfschmierung wird das Öl in ein Fass gefüllt. Von dort wird es zu den Reibflächen gepumpt. Ein Teil des in das Kurbelgehäuse strömenden Öls wird mit einer zusätzlichen Pumpe abgepumpt und in den Tank zurückgeführt.

Der Motor verfügt über einen Filter, um verschiedene Verschleißprodukte aus dem Öl zu entfernen. Zusätzlich ggf. Kühlfilter einbauen, da die Öltemperatur im Betrieb sehr stark ansteigen kann.

Das Funktionsprinzip eines Viertakt-Verbrennungsmotors (ICE). Einschaltdauer eines 4-Takt-Motors.

In diesem Artikel erfahren Sie, wie ein Viertakt-Verbrennungsmotor funktioniert. Der Hauptteil der auf der MotoSvit-Website präsentierten Antriebsprodukte funktioniert mit Viertaktmotoren (Motorpumpen, Allzweckmotoren, Schneefräsen und sogar einzigartige mit Viertaktmotoren, die in jedem Flugzeug funktionieren usw.). Wenn dieser Artikel für Sie nützlich ist, seien Sie nicht faul und teilen Sie mit Ihren Freunden die Schaltflächen am Ende des Artikels.

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Sehr oft stellen MotorSvit-Kunden bei der Auswahl eines Bootsmotors eine Frage:

Was ist besser, einen Zweitakt- oder Viertakt-Außenbordmotor zu wählen?

Um die gestellte Frage zu beantworten, empfehlen wir Ihnen, den Arbeitszyklus eines Viertaktmotors herauszufinden und zu sehen.

Zögern wir nicht, kommen wir zur Sache, d.h. zu diesem Prozess. Wir haben versucht, Ihnen Informationen so einfach wie möglich und ohne unnötig komplizierte Fachbegriffe zu geben + visuelle Bilder helfen Ihnen, das Funktionsprinzip eines Viertaktmotors schnell zu verstehen und zu verstehen.

Übrigens denken wir jetzt mit Ihnen über einen Viertakt-Kolben-Verbrennungsmotor nach. Sie können die Typen und Definitionen des Verbrennungsmotors lesen.

Wie der Name schon sagt, besteht der Arbeitszyklus eines Viertaktmotors aus vier Hauptstufen - Hüben (wie im Bild oben gezeigt). Dies ist der Hauptunterschied zwischen einem 4-Takt-Motor und. Und nun betrachten wir jeden Zyklus (Takt) des Verbrennungsmotors.

Während dieses Hubs senkt sich der Kolben vom oberen Totpunkt (TDC) zum unteren Totpunkt (BDC). In diesem Fall öffnen die Nockenwellen das Einlassventil und über dieses Ventil wird ein frisches Kraftstoff-Luft-Gemisch in den Zylinder gesaugt.

Der Kolben geht vom unteren Totpunkt zum OT und komprimiert das Arbeitsgemisch. Dies erhöht die Temperatur der Mischung erheblich. Das Verhältnis des Arbeitsvolumens des Zylinders bei UT und dem Volumen des Brennraums bei OT wird als Verdichtungsverhältnis bezeichnet.

Das Verdichtungsverhältnis ist ein sehr wichtiger Parameter. Normalerweise gilt: Je höher es ist, desto besser ist der Kraftstoffverbrauch des Motors. Ein Motor mit einem höheren Verdichtungsverhältnis erfordert jedoch einen Kraftstoff mit höherer Oktanzahl, der teurer ist.

Kurz vor Ende des Kompressionszyklus wird das Luft-Kraftstoff-Gemisch durch einen Funken einer Zündkerze gezündet. Auf dem Weg des Kolbens vom OT zum UT verbrennt der Kraftstoff, und unter dem Einfluss der Wärme des verbrannten Kraftstoffs dehnt sich das Arbeitsgemisch aus und drückt den Kolben.

Der Grad der "Unterdrehung" der Motorkurbelwelle bis zum OT beim Zünden des Gemischs wird als Zündzeitpunkt bezeichnet.

Damit der Gasdruck seinen Maximalwert erreicht, wenn sich der Kolben am OT befindet, ist eine Vorzündung erforderlich. In diesem Fall wird die Energie des verbrannten Brennstoffs maximal genutzt. Die Verbrennung von Kraftstoff dauert fast eine feste Zeit, daher ist es zur Verbesserung der Effizienz des Motors erforderlich, den Zündzeitpunkt mit zunehmenden Umdrehungen zu erhöhen.

Bei älteren Motoren wurde diese Einstellung durch eine mechanische Vorrichtung vorgenommen (Fliehkraft- und Unterdruckregler wirken auf den Chopper). Modernere Motoren verwenden eine Elektronik, um den Zündzeitpunkt einzustellen.

Nach dem UT des Arbeitszyklus öffnet das Auslassventil und der sich nach oben bewegende Kolben verdrängt die Abgase aus dem Motorzylinder. Wenn der Kolben den TDC erreicht, schließt das Auslassventil und der Zyklus beginnt von vorne.

Es sei auch daran erinnert, dass der nächste Prozess (z. B. ein Einlass) nicht unbedingt in dem Moment beginnen muss, in dem der vorherige (z. B. ein Release) endet. Diese Stellung, bei der beide Ventile (Einlass und Auslass) gleichzeitig geöffnet sind, wird als Ventilüberschneidung bezeichnet. Die Überlappung der Ventile ist für eine bessere Füllung der Zylinder mit einem brennbaren Gemisch sowie für eine bessere Reinigung der Zylinder von Abgasen erforderlich.

Der Übersichtlichkeit halber sehen Sie unten animierte Bilder des Arbeitszyklus eines Viertakt-Benzinmotors.

Der Arbeitszyklus eines Motors ist eine sich periodisch wiederholende Reihe aufeinanderfolgender Prozesse, die in jedem Zylinder des Motors auftreten und die Umwandlung von thermischer Energie in mechanische Arbeit bewirken. Kraftfahrzeugmotoren arbeiten am häufigsten in einem Viertaktzyklus, der zwei Kurbelwellenumdrehungen oder vier Kolbenhübe erfordert und aus Einlass-, Kompressions-, Expansions- und Auslasshüben besteht.

Der Arbeitszyklus ist wie folgt.

Arbeitszyklus des Vergasermotors:

- Kompressionszyklus
Der Kolben geht vom UT zum OT und komprimiert das Arbeitsgemisch. Dies erhöht die Temperatur der Mischung erheblich. Das Verhältnis des Arbeitsvolumens des Zylinders bei UT und dem Volumen des Brennraums bei OT wird als Verdichtungsverhältnis bezeichnet. Das Verdichtungsverhältnis ist ein sehr wichtiger Parameter. Normalerweise gilt: Je höher es ist, desto besser ist der Kraftstoffverbrauch des Motors. Ein Motor mit einem höheren Verdichtungsverhältnis erfordert jedoch einen Kraftstoff mit höherer Oktanzahl, der teurer ist.
Expansionshub oder Arbeitshub

Kurz vor Ende des Kompressionszyklus wird das Luft-Kraftstoff-Gemisch durch einen Funken einer Zündkerze gezündet. Auf dem Weg des Kolbens vom OT zum UT verbrennt der Kraftstoff, und unter dem Einfluss der Wärme des verbrannten Kraftstoffs dehnt sich das Arbeitsgemisch aus und drückt den Kolben. Wenn sich Gase ausdehnen, leisten sie nützliche Arbeit, daher wird der Hub des Kolbens während dieses Hubs der Kurbelwelle als Arbeitshub bezeichnet. Der Grad der "Unterdrehung" der Motorkurbelwelle bis zum OT beim Zünden des Gemischs wird als Zündzeitpunkt bezeichnet. Die Vorzündung ist erforderlich, damit die Kraftstoffverbrennung Zeit hat, bis der Kolben den UT erreicht, dh für den effizientesten Betrieb des Motors, vollständig beendet ist. Die Verbrennung von Kraftstoff dauert fast eine feste Zeit, daher ist es zur Verbesserung der Effizienz des Motors erforderlich, den Zündzeitpunkt mit zunehmenden Umdrehungen zu erhöhen. Bei älteren Motoren wurde diese Einstellung durch eine mechanische Vorrichtung vorgenommen (Fliehkraft- und Unterdruckregler wirken auf den Chopper). Bei modernen Motoren wird der Zündzeitpunkt über eine Elektronik eingestellt.

GIF demonstriert anschaulich die Funktionsweise eines Viertaktmotors

- Uhr freigeben
Nach dem UT des Arbeitszyklus öffnet das Auslassventil und ein sich nach oben bewegender Kolben verdrängt es aus dem Motorzylinder. Wenn der Kolben den TDC erreicht, schließt das Auslassventil und der Zyklus beginnt von vorne.

Es ist fast unmöglich, die Motorzylinder vollständig von Verbrennungsprodukten zu reinigen (zu wenig Zeit), daher bewegt es sich beim anschließenden Ansaugen eines frischen brennbaren Gemischs mit den Restabgasen und wird als Arbeitsgemisch bezeichnet.

Das Restgasverhältnis charakterisiert den Verschmutzungsgrad der Frischladung mit Abgasen und ist das Verhältnis der Masse der im Zylinder verbleibenden Verbrennungsprodukte zur Masse des frischen Brenngemisches. Bei Vergasermotoren liegt der Restgaskoeffizient im Bereich von 0,06-0,12.

Bezogen auf den Arbeitstakt sind Einlass-, Verdichtungs- und Auslasstakt hilfsweise.

Arbeitszyklus
Die Arbeitszyklen eines Viertakt-Dieselmotors und eines Vergasermotors unterscheiden sich deutlich in der Art der Gemischbildung und Zündung des Arbeitsgemisches. Der Hauptunterschied besteht darin, dass beim Ansaugtakt kein brennbares Gemisch in den Dieselzylinder gelangt, sondern Luft, die sich aufgrund des hohen Verdichtungsverhältnisses auf eine hohe Temperatur erwärmt und dann fein zerstäubter Kraftstoff in diesen eingespritzt wird, der spontan entzündet sich unter dem Einfluss hoher Lufttemperaturen.

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Bei einem Viertakt-Dieselmotor sind die Arbeitsabläufe wie folgt.

Der Kolben bewegt sich vom UT zum OT. Die Einlass- und Auslassventile sind geschlossen, sodass der sich nach oben bewegende Kolben die Luft im Zylinder komprimiert. Um den Kraftstoff zu entzünden, muss die Temperatur der Druckluft höher sein als die Selbstzündungstemperatur des Kraftstoffs.

- Expansionshub oder Arbeitshub
Wenn sich der Kolben dem OT nähert, wird der zugeführte Dieselkraftstoff durch die Düse in den Zylinder eingespritzt. Der eingespritzte Kraftstoff vermischt sich mit der erhitzten Luft, entzündet sich spontan und der Verbrennungsprozess beginnt, gekennzeichnet durch einen schnellen Temperatur- und Druckanstieg. Unter Gasdruckeinwirkung bewegt sich der Kolben vom OT zum UT. Es kommt zu einem Arbeitshub.

- Uhr freigeben
Der Kolben bewegt sich vom UT zum OT und die Abgase werden durch das geöffnete Auslassventil aus dem Zylinder gedrückt. Nach Beendigung des Ausstoßtaktes mit weiterer Drehung wird der Arbeitszyklus in der gleichen Reihenfolge wiederholt.

Dieses Video zeigt die Funktionsweise eines echten Motors. Die Kamera ist in den Zylinder des Blocks eingebaut.

Nachteile von Viertaktmotoren:

Alle Leerhübe (Einlass, Verdichtung, Auslass) werden aufgrund der kinetischen Energie ausgeführt, die vom Kurbeltrieb und den zugehörigen Teilen während des Arbeitstakts gespeichert wird, bei dem die chemische Energie des Kraftstoffs in mechanische Energie der beweglichen Teile des Motors umgewandelt wird . Da die Verbrennung in Sekundenbruchteilen erfolgt, steigt die Belastung von Zylinderdeckel (Kopf), Kolben und anderen Teilen schnell an. Das Vorhandensein einer solchen Last führt unweigerlich dazu, die Masse der beweglichen Teile zu erhöhen (um die Festigkeit zu erhöhen), was wiederum mit einer Zunahme der Trägheitslasten der beweglichen Teile einhergeht.

Sie sind den Zweitaktern in der Leistung unterlegen.

Die Vorteile von Viertaktmotoren:

Anders als bei einem Zweitaktmotor, bei dem Kurbelwelle, Kurbelwellenlager, Kompressionsringe, Kolben, Kolbenbolzen und Zylinder durch Zugabe von Öl zum Kraftstoff geschmiert werden; die Kurbelwelle des Viertaktmotors befindet sich in einem Ölbad. Dadurch ist es nicht erforderlich, Benzin mit Öl zu mischen oder Öl in einen speziellen Tank zu füllen. Es reicht aus, sauberes Benzin in den Kraftstofftank zu füllen und Sie können fahren, und Sie müssen kein spezielles Öl für 2-Takt-Motoren kaufen.

Außerdem bilden sich deutlich weniger Rußablagerungen am Kolbenspiegel sowie an den Wänden und dem Auspuffrohr. Außerdem wird bei einem 2-Takt-Motor das Kraftstoffgemisch in das Auspuffrohr ausgestoßen, was durch seine Konstruktion erklärt wird.

Der 4-Takt-Motor ist ein Kolben-Verbrennungsmotor. Bei diesen Aggregaten erfolgt der Arbeitsvorgang aller Zylinder über zwei Kurbelwellenkreise. Zwei Kurbelwellenkreise können auch als Vierkolbenhübe bezeichnet werden, daher der Name Viertaktmotor.

Seit Mitte des 20. Jahrhunderts ist der Viertaktmotor die am weitesten verbreitete Bauart von Hubkolben-Verbrennungsmotoren.

Hauptmerkmale des 4-Takt-Motors

1. Der Gasaustausch erfolgt durch die Bewegung des Arbeitskolbens;
2. Der 4-Takt-Motor verfügt über einen Gasverteilungsmechanismus, mit dem Sie den Zylinderhohlraum auf Einlass und Auslass umschalten können;
3. Der Gasaustausch erfolgt zum Zeitpunkt einer separaten halben Umdrehung der Kurbelwelle;
4. Ketten-, Riemen- und Untersetzungsgetriebe ermöglichen es Ihnen, den Zündzeitpunkt, die Benzineinspritzung und den Antrieb des Steuermechanismus in Abhängigkeit von der Kurbelwellendrehzahl zu ändern.

Geschichte

Um 1854-1857 schufen die Italiener Eugenio Barsanti und Felicce Matozi ein Gerät, das nach vorliegenden Informationen einem 4-Takt-Motor ähnelte. Trotzdem wurde der 4-Takt-Motor erst 1861 von Alfon de Roche patentiert, da die Erfindung der Italiener verloren ging.

Zum ersten Mal wurde ein brauchbarer 4-Takt-Motor von dem deutschen Ingenieur Nikolaus Otto geschaffen, nach dem der 4-Takt-Zyklus als Otto-Zyklus und der 4-Takt-Motor mit Zündkerzen als Otto-Motor bezeichnet wurde.

Funktionsprinzip des 4-Takt-Motors

Bei einem Zweitaktmotor werden Kurbelwelle, Zylinder- und Kolbenbolzen, Kurbelwellenlager, Kolben und Kompressionsringe durch Befüllen mit Öl geschmiert. Der 4-Takt-Motor unterscheidet sich dadurch, dass sich die Kurbelwelle in einem Ölbad befindet. Aufgrund dieser Funktion ist es einfach nicht erforderlich, Öl nachzufüllen oder Kraftstoff zu mischen. Der Fahrzeughalter muss lediglich den Kraftstofftank mit Benzin befüllen, danach können Sie das Fahrzeug weiter nutzen.

Somit muss der Autobesitzer kein spezielles Öl kaufen, das für die Funktion von Zweitaktmotoren benötigt wird. Darüber hinaus weist der 4-Takt-Motor eine reduzierte Menge an Kohlenstoffablagerungen an den Schalldämpferwänden und dem Kolbenspiegel auf. Ein weiterer wichtiger Unterschied besteht darin, dass bei einem Zweitaktmotor ein brennbares Gemisch in das Auspuffrohr spritzt - das liegt an der Konstruktion.

Zugegeben, Viertaktmotoren haben auch kleinere Nachteile. Zum Beispiel haben solche Motoren eine erhöhte Dauer des Starts des Rollers von einem Ort. Auch die Arbeit am Wärmespalt ist nicht besonders hochwertig. Es ist zu beachten, dass das Problem der verlängerten Startzeit des Rollers durch eine Optimierung der Fliehkraftkupplungs- und Getriebeoptionen gelöst werden kann.

Geräteausführung

Der Aufbau eines 4-Takt-Motors sieht so aus: Die Nockenwelle befindet sich im Zylinderdeckel und wird von einem auf der Kurbelwelle montierten Antriebsrad angetrieben. Bei einem 4-Takt-Motor kann die Nockenwelle das Einlass- und Auslassventil öffnen und schließen, aber nur eines davon und welches, hängt von der Position des Kolbens ab. Außerdem befinden sich auf der Nockenwelle Nocken, mit deren Hilfe die Kipphebel der Ventile betätigt werden.

Nach ihrer Betätigung beginnen die Kipphebel auf eines der beiden Ventile einzuwirken, was zu dessen Öffnen führt. Es ist erwähnenswert, dass zwischen dem Ventil und der Einstellschraube ein schmaler Spalt vorhanden sein muss (wird auch als thermischer Spalt bezeichnet) - während des Erhitzens dehnt sich das Metall aus, daher dehnt sich das Ventil bei fehlendem oder zu geringem Spalt nicht aus in der Lage sein, die Ein- und Auslasskanäle vollständig zu verschließen. Das Spiel am Auslassventil muss größer sein als das des Einlassventils, da die Abgase heißer als das brennbare Gemisch sind und sich dementsprechend das Auslassventil stärker erwärmt als das Einlassventil.

Das ist die ganze Beschreibung des Gerätes eines 4-Takt-Motors.

4-Takt-Motorbetrieb

Wie bereits erwähnt, besteht der Betrieb eines 4-Takt-Motors aus zwei Kurbelwellenumdrehungen, oder man könnte sogar sagen, vier Kolbenhüben.

Die Arbeit eines 4-Takt-Motors ist wie folgt:

1. (Einlass). Der Kolben wird nach unten gedrückt, wodurch das Einlassventil geöffnet wird. Dadurch gelangt das brennbare Gemisch in den Zylinder, wo es aus dem Vergaser kommt. Wenn der Kolben die untere Position erreicht, schließt das Einlassventil.
2. (Kompression). Der Kolben bewegt sich nach oben, was die Verdichtung des brennbaren Gemisches bewirkt. Nachdem sich der Kolben dem oberen Totpunkt nähert, entzündet sich das vom Kolben komprimierte Benzin.
3. (Verlängerung). Benzin entzündet sich, wodurch es ausbrennt - dies führt zur Ausdehnung brennbarer Gase und dementsprechend zur Abwärtsbewegung des Kolbens (zwei Ventile sind geschlossen).
4. (Veröffentlichung). Durch die Trägheit dreht sich die Kurbelwelle weiter um ihre Achse und der Kolben bewegt sich nach oben. Gleichzeitig öffnet sich das Auslassventil, von wo aus die Abgase in das Rohr gelangen. Wenn der Kolben den oberen Totpunkt erreicht, schließt das Einlassventil.

Am Ende 4-Takt-Motorbetrieb vier Takte werden wiederholt.

Die Funktionsweise der Zweitakteinheit

Obwohl es in dem Artikel nicht darum geht, lohnt es sich, die Funktionsweise eines Zweitaktmotors kurz zu beschreiben, um sie zu vergleichen. Wie der Name schon sagt, erfolgt der Betrieb eines solchen Motors erst nach zwei Zyklen.

1. Der Kolben bewegt sich nach oben, was zur Verdichtung des brennbaren Gemisches führt, wonach er (ohne den oberen Totpunkt zu erreichen) zündet. Wenn der Kolben den oberen Totpunkt erreicht, öffnen sich die Einlassfenster in der Zylinderwand, wodurch das brennbare Gemisch in den Kurbelraum strömt.
2. Die expandierenden Gase drücken den Kolben nach unten. In der unteren Position öffnet der Kolben die Einlass- und Auslassöffnungen. Die Gase treten in das Auspuffrohr ein und an ihrer Stelle befindet sich ein brennbares Gemisch.

Neben den einfacheren 2-Takt-Motoren gibt es 4-Takt-Außenbordmotoren. Diese Weiterentwicklung hat diese Motorenklasse auf ein qualitativ neues Niveau gehoben, eine Reihe von Problemen gelöst und die Aggregate mit den besten Leistungsindikatoren ausgestattet.

4-Takt-Bootsmotor

Zu den Hauptvorteilen des Geräts gehören:

• Verbessertes Design der neuen Generation bis ins kleinste Detail verifiziert.
• Wirklich sparsamer Umgang mit Kraftstoff und Öl.
• Stille der Arbeit.
• Fähigkeit, bei extrem niedrigen Geschwindigkeiten zu funktionieren. Bootsmotor 4-Takt perfekt zum Angeln zum Beispiel an Orten von Hechthinterhalten.
• Fehlen schädlicher Emissionen in die Umwelt (d. h. Umweltfreundlichkeit).

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