Es gibt verschiedene Arten von Triebwerken, wobei oft Rad-, Raupen-, Wasser- und manchmal sogar Lufttransporte (Lastkraftwagen und Autos, Spezialfahrzeuge, Motorboote, Flugzeuge usw.) häufig anzutreffen sind.
Verbrennungsmotoren sind Benzin und Diesel, können auch erfolgreich sein und sogar auf Wasserstoff (). Weitere Motoren unterscheiden sich in Design, Layout, sie sind Zweitakt- und Viertaktmotoren.
Aber in den letzten Jahren hat sich die Version dieses Zyklus "Otto" geändert. Warum ist das so, und was ist der Unterschied zwischen diesen beiden Zyklen? Viertaktmotoren haben im traditionellen Otto-Zyklus vier getrennte Phasen, die durch zwei Kurbelwellenumdrehungen und eine genaue Ventil- und Zündzeitpunkteinstellung erzeugt werden. Jeder von ihnen entspricht dem vollen Hub des Kolbens innerhalb des Zylinders.
Minderwertig im Power Push-Pull
Der Zyklus beginnt mit dem Hub des Kolbens des Kolbens, der ein Gemisch aus Luft und verdampftem Kraftstoff durch den Einlass in die Brennkammer leitet. Der Aufwärtshub des Rückführkolbens komprimiert dieses Gemisch auf etwa ein Zehntel seines Volumens und zündet dann die Zündkerze. Diese Explosion bewirkt, dass der Kolben in einem Hub nach unten fällt, was dem Motor Zugkraft verleiht. Der letzte Rückhub des Kreislaufs evakuiert die Abgase durch die Auslassöffnung, so dass der Prozess erneut beginnen kann.
Auf die eine oder andere Art wurde die Antriebseinheit dieses Typs aufgrund ihrer Autonomie, Vielseitigkeit und einer Reihe anderer Vorteile weit verbreitet. In diesem Fall haben die Aggregate viele verschiedene Parameter und Eigenschaften, unter denen es sich lohnt, den Arbeitszyklus zu trennen. Als nächstes werden wir darüber sprechen, was der Arbeitszyklus eines Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotors bedeutet.
Aber während dieser relativ einfache Zyklus eine zufriedenstellende Ausgangsleistung liefert, ist er nicht das wirtschaftlichste Mittel zum Erzeugen von Energie von einem Viertakt-Kolbenmotor. Diese Auszeichnung gilt für Motoren, die am Atkinson-Zyklus arbeiten.
Vier Hauptphasen des Otto-Zyklus geblieben, aber Atkinson führte eine neue zeitliche Abfolge des Schließens des Einlassventils während des Kompressionshubes verzögert wird. das Einlassventil deprimierend öffnet sich ein wenig länger wirksam reduziert Motorhubraum während des Ansaugtaktes, behielt aber während des Brennens oder schweren wiederum voll Expansionsverhältnis.
Arbeitszyklus von ICE: Was Sie wissen müssen
Wenn wir das Prinzip der Arbeitsweise der Brennkraftmaschine wird der Kraftstoff in diesen Einheiten prüfen, ist in einer geschlossenen Kammer (Verbrennungskammer) verbrannt wird, die bereites Kraftstoff-Luft-Gemisch zugeführt wird, oder Luft und Brennstoff separat (und aggregiert Dieselmotoren mit Direkteinspritzung).
Einfach ausgedrückt, ist der Atkinson-Zyklus wurde entwickelt, um die Verwendung von Kraftstoff während des Ansaughubs zu minimieren, aber er Teil des Zyklus verwendet, die Energie erzeugt. Der ursprüngliche Motorenbau von James Atkinson verwendete komplexe mechanische Verbindungen für eine Vielzahl von Kolben der gleichen Umdrehung der Kurbelwelle hin- und herbewegt. Obwohl effektiv und unglaublich clever, war das Design für die Massenproduktion nicht kosteneffektiv. Darüber hinaus können Vorteile in der Kraftstoffeffizienz nur auf Kosten einer gewissen Leistung erreicht werden - durch das Volumen des Motors während des Einlasshubes zu reduzieren.
Der Betrieb eines solchen Motors beruht auf der Tatsache, dass sich während der Verbrennung des Kraftstoffs die Gase ausdehnen. Diese Gase erhöhen den Druck im Zylinder, wodurch er einen "Druck" erhält. Dann wird die auf den Kolben übertragene Energie in mechanische Arbeit umgewandelt. Schauen wir uns das Prinzip des Motors und die Arbeitszyklen genauer an.
Wegen dieser Probleme wurde der geniale Zyklus von Atkinson für den größten Teil des Jahrhunderts weitgehend vergessen. Dies wurde möglich durch die neue Schaltventilsteuerung vorgenommen, die Hydraulik verwendet, um die Nockenwelle und die zeitliche Änderung der Einlaßventile zu betätigen.
Inzwischen ist es in der Hybridantriebstechnik wurde als ideale Weise erkannten Leistungsmangel charakteristische Atkinson zu überwinden. Elektromotoren mit Batterien betrieben verwendet, um den Benzinmotor zu unterstützen, wenn nötig, aber auch eine unabhängige Quelle der Motivation liefern. Am effektivsten ist es, den Motor überhaupt nicht zu starten!
So ist der Arbeitszyklus des Motors eine Reihe von sich wiederholenden Prozessen, die in den Zylindern innerhalb der Umwandlung der thermischen Energie des Brennstoffes in nützliche mechanische Arbeit stattfinden. Wenn ein Arbeitszyklus für 2 Hübe des Kolbens ausgeführt wird, wenn es eine Umdrehung macht, ist solch ein Motor.
Motoren, die an Autos installiert sind, arbeiten normalerweise in einem Viertakt-Zyklus (Viertaktmotor). Dies bedeutet, dass der Arbeitszyklus für zwei Umdrehungen der Kurbelwelle und vier Hübe des Kolbens ausgeführt wird. Der Betrieb einer solchen Brennkraftmaschine kann in Zyklen unterteilt werden: der Ansaughub, der Kompressionshub, der Hub des Arbeitstakts, der Hub der Freigabe.
Die Weiterentwicklung dieser Technologie der Ventilsequenzierung zeigt sich in einer neuen, hocheffizienten, aber mit der Emission kompatiblen Methode. Im Laufe der Geschichte der Automobilindustrie gab es viele Arten von Motoren mit unterschiedlichen Eigenschaften. Jeder von ihnen diente auf seine Weise dazu, dass sich die Motorisierung von Fahrzeugen entwickelte und effizienter wurde.
Was ist ein 4-Takt-Explosionsmotor?
Im ganzen Artikel wollen wir erklären, was ein 4-Takt-Motor ist, wie er sich teilt oder was gleich ist, seine vier Mal, um seine Funktionsweise zu verstehen. Auch der Unterschied zwischen einem Zweitakt- und einem Viertaktmotor. Der 4-Takt-Motor ist ein alternativer Verbrennungsmotor, sowohl der Otto-Zyklus als auch der Diesel-Zyklus, der vier und manchmal fünf Hübe des Kolbens oder Kolbens benötigt, um den thermodynamischen Verbrennungszyklus zu vervollständigen. Der Begriff 4 Mal bezieht sich auf die Phasen oder Stadien des Betriebs des Kolbens.
Wie funktioniert ein Viertakt-Benzinmotor?
Um es klarer zu machen, beginnen wir mit der Tatsache, dass, wenn der Kolben in dem Zylinder während des Motors anfängt, die extremen Positionen einzunehmen (so nahe wie möglich oder entfernt relativ zu der Kurbelwellenachse), diese Positionen allgemein TDCs und BDCs genannt werden. TDC bedeutet den oberen Totpunkt, während der HMT den unteren Totpunkt bedeutet. Jetzt zurück zu den Bars.
Es ist der Motor, der die chemische Energie des Brennstoffs in Wärmeenergie umwandelt, die wiederum die mechanische Energie liefert, die notwendig ist, um das Fahrzeug zu bewegen. Diese Umwandlung wird innerhalb des Zylinders durchgeführt, wobei der Brennstoff richtig dosiert und fertig verbrannt wird.
Video, das ist ein 4-Takt-Dieselmotor
Vielleicht möchten Sie mehr wissen und wollen sehen, was ein 4-Takt-Dieselmotor in Fotos ist, wenn Sie nur anhalten müssen, um das nächste Video anzuschauen.
Wie der 4-Takt-Explosionsmotor funktioniert
Sobald wir erfahren, dass es mehrere Arten von Motoren gibt, und wir verstehen, was ein 4-Takt-Motor ist, werden wir seine Funktionsweise erklären.- Beim Ansaugtakt macht die Kurbelwelle des Motors die erste Hälfte der Umdrehung, während der OT-Kolben zum UT fährt. In diesem Moment ist es offen, aber geschlossen. Wenn sich der Kolben nach unten bewegt Unterdruck wird in dem Zylinder ausgebildet ist, wobei der Zylinder Kraftstoff-Luftgemisches „gesaugt“ durch das offene Einlassventil. Das Arbeitsgemisch besteht aus Luft und zerstäubtem Kraftstoff (bei einigen Motoren tritt nur Luft in den Ansaughub ein).
- Der nächste Schritt ist die Komprimierung. Nach dem Füllen des Zylinders mit dem Kraftstoff-Luft-Gemisch beginnt die Kurbelwelle die zweite Hälfte der Kurve zu fahren. Zu diesem Zeitpunkt beginnt der Kolben von dem UT auf den OT zu steigen. Das Einlassventil ist bereits geschlossen. Dann komprimiert der Kolben die Mischung in einem hermetisch abgedichteten Zylinder. Je mehr das Volumen des Zylinders abnimmt, desto stärker komprimiert das Gemisch. Das Ergebnis dieser Kompression ist eine Erhöhung der Temperatur der Mischung.
- Zu der Zeit, wenn der Kolben das Ende des Kompressionshubes erreicht hat (fast erreicht TDC), die Mischung in Benzinmotoren gezündet durch eine externe Quelle (elektrisches Funkens auf). Dann brennt die Brennstoffladung, was zu einer Temperatur und einem Druck im Zylinder führt. An diesem Punkt bewegt sich der Kolben bereits vom OT zum untersten Totpunkt zurück und übernimmt die Energie der expandierenden Gase.
Weiter von dem Kolben durch die Energie wird übertragen, um die Kurbelwelle des Motors zu drehen. Die Kurbelwelle zu diesem Zeitpunkt macht die dritte Halbdrehung und die Bewegung des Kolbens von OT nach UT wird der Hub des Kolbens bezeichnet.
Betriebszyklen von Verbrennungsmotoren
Um seine Arbeit gut zu verstehen, müssen Sie vier Mal über den Motor wissen, und sie sind die nächsten. Erstes Mal: In dieser Phase saugt der Kolbenabstieg ein Gemisch aus brennbarer Luft in die Zündmotoren oder Luft in Selbstzündungsmotoren. Zum ersten Mal dreht sich die Kurbelwelle um 180º, und die Nockenwelle gibt 90º ab, und das Einlaßventil ist geöffnet und sein Hub ist abgesenkt. Zweites Mal: Nach Erreichen des unteren Hubendes schließt das Einlassventil und komprimiert das in der Kammer enthaltene Gas durch Anheben des Kolbens. Das zweite Mal gibt die Kurbelwelle 360º, und die Nockenwelle gibt 180º, und beide Ventile sind geschlossen und sein Rennen nimmt zu. Das dritte Mal: Als das Ende des oberen Hubes erreicht war, erreichte das Gas seinen maximalen Druck. In beiden Fällen, sobald die Verbrennung beginnt, erhöht es schnell die Temperatur und den Druck innerhalb des Zylinders und dehnt die Gase aus, die den Kolben drücken. Dies ist die einzige Phase, in der Arbeit geleistet wird. Zu dieser Zeit dreht sich die Kurbelwelle um 180º, wenn sich die Nockenwelle dreht, beide Ventile sind geschlossen und sein Hub ist abgesenkt. Zum vierten Mal: In dieser Phase drückt der Kolben in seiner Aufwärtsbewegung die Verbrennungsgase, die durch das Auslassventil austreten, das offen bleibt. Wenn der maximale Überlaufpunkt erreicht ist, schließt das Auslassventil und das Einlassventil öffnet sich, wobei der Zyklus wieder aufgenommen wird. Zu diesem Zeitpunkt dreht sich die Kurbelwelle um 180º und die Welle um 90º. Das Auslassventil bleibt geschlossen und das Einlassventil ist geöffnet. . Das Bild, das wir oben zeigen, ist ein Beispiel für einen 4-Takt-Motor.
- Nachdem der Kolben am Ende des Arbeitshubes fast das HMT erreicht, öffnet das Auslassventil. Danach nimmt der Druck im Zylinder ab, auch die Temperatur fällt etwas ab. Dann beginnt der Beat. Zu diesem Zeitpunkt vollendet die Kurbelwelle die letzte halbe Umdrehung, wobei der Kolben erneut von dem UT auf den OT steigt und die Abgase von dem Zylinder buchstäblich durch das offene Auslassventil "drückt".
Betrieb des Viertakt-Dieselmotors
Video darüber, wie der 4-Takt-Motor funktioniert
Natürlich sind Sie daran interessiert, die Teile des Motors zu kennen, klicken Sie auf den folgenden Link. Damit Sie die Arbeit des 4-Takt-Motors wirklich verstehen, verlassen wir dieses Video-Tutorial mit allen notwendigen Informationen. Halten Sie das für sinnvoll?
Unterschiede zwischen 4-Takt-Motor und 2-Takt-Motor
Es gibt deutliche Unterschiede zwischen den vier und Zweitaktmotoren, die offensichtlichste ist, dass der Zweitaktmotor nur zwei Zyklen benötigt die notwendige Energie zur Verfügung zu stellen, während der 4-Takt-Motor über 4 Phasen geht, die wir bereits erklärt haben, aber auch viel einfacher zu fertigen, 2T, und auch in der Lage, fast doppelt so viel Leistung wie ein 4-Takt-Motor zu liefern.Obwohl der Diesel strukturell einem Ottomotor ähnelt, wird zunächst nur Luft komprimiert, wonach Dieselkraftstoff direkt in die Brennkammer eingespritzt wird. In diesem Fall erfolgt die Zündung eines solchen Gemisches unabhängig (unter hohem Druck und auch als Folge des Kontakts mit Luft, die durch starke Kompression erhitzt wird).
In einfachen Worten, die Luft schrumpft und erwärmt sich im Durchschnitt auf 650 Grad Celsius. Am Ende des Verdichtungshubs spritzt das Einspritzventil in den Brennraum, dann entzündet sich das Gemisch aus Diesel und Luft spontan.
Dennoch hat sich die Industrie Viertaktmotoren ausgewählt, vor allem, weil sie sind zuverlässiger Motoren, haben eine lange Lebensdauer und vor allem, Umwelt- und Verbraucherfragen wie die 4-Takt-Motoren sind effizienter und erzeugen weniger umweltbelastende Emissionen als 2- Schlagmotoren.
Ein weiterer offensichtlicher Unterschied zwischen diesen Motoren ist, was sie anwenden. Autos verwenden 4-Takt-Motoren und 2-Takt-Motoren sind fast ausschließlich für Motorräder. Viele der derzeit gebauten thermischen Maschinen sind mit einem Motor ausgestattet, der als Viertaktmotor bezeichnet wird.
Im Hinblick auf die Merkmale auf dem Ansaugtakt (der Kolben bewegt sich von TDC zu BDC) aufgrund des Unterdruckes in dem Zylinder erfolgt über das offene Einlaßventil mit Luft versorgt. Der Druck und die Temperatur der Luft an diesem Punkt sind niedrig.
Dann beginnt die Kompression, der Kolben steigt vom HMT zum oberen Totpunkt. Wie bei einem Benzinmotor sind die Einlass- und Auslassventile vollständig geschlossen, wodurch der Kolben die Luft stark komprimieren kann.
Im Otto-Zyklus ist das Arbeitsmedium ein Gemisch aus Luft und Benzin, das in einem mit einem Kolben ausgestatteten Zylinder eine Reihe von Transformationen durchläuft. Der Prozess besteht aus sechs Phasen. Der Kolben bewegt sich in den sogenannten unteren Totpunkt. 12 - Adiabatische Kompression: Das Gemisch aus Luft und Benzin wird komprimiert, ohne Wärme von außen abzugeben. Die Arbeit, die durch die Mischung in diesem Stadium geleistet wird, ist negativ, weil sie komprimiert ist. 23 - Explosion: Die Zündkerze ist aktiviert, der Funke springt und die Mischung leuchtet auf. Während dieser Umwandlung steigt der Druck auf ein konstantes Volumen an. 34 - Adiabatische Expansion: Die Mischung erweitert sich adiabatisch. Während dieses Prozesses wird die chemische Energie, die während der Verbrennung freigesetzt wird, in mechanische Energie umgewandelt, da die Arbeit unter dieser Umwandlung positiv ist. 41 - Isolierte Kühlung: In diesem Stadium sinkt der Druck und die Mischung kühlt ab, wodurch Wärme nach außen abgegeben wird. 10 - Abgas: Das Auslassventil öffnet und verdrängt die Verbrennungsprodukte von außen. Am Ende dieser Phase beginnt der Prozess erneut.
- Am Ende dieser ersten Stufe schließt das Einlassventil.
- Die Position, die den Kolben erreicht, wird als oberer Totpunkt bezeichnet.
Beachten Sie, dass es für einen Dieselmotor sehr wichtig ist, dass die Temperatur der komprimierten Luft ausreicht, um den Kraftstoff zu zünden. Aus diesem Grund ist der Dieselmotor viel höher als in Benzin. Wenn der Kolben praktisch den OT erreicht, tritt eine Kraftstoffeinspritzung auf (der Moment der Einspritzung des Dieselmotors).
Wenn wir berücksichtigen, dass der Luftdruck in dem Zylinder hoch ist (notwendig für seine Erwärmung), sollte Dieselkraftstoff zum Zeitpunkt der Einspritzung auch bei sehr hohem Druck zugeführt werden. In der Tat muss die Düse in der Brennkammer, die bereits einen stark komprimierten Kolben und heiße Luft aufweist, "gepresst" werden.
Eine Substitution wird im Ausdruck erhalten. Leistung, ausgedrückt als Kompressionsverhältnis Je höher das Kompressionsverhältnis ist, desto höher ist die Leistung des Otto-Zyklus. In der Praxis sind die adiabatischen Umwandlungen des Otto-Zyklus nicht adiabatisch, noch finden die Transformationen der vorhergehenden Animation in einem konstanten Volumen statt.
Die folgende Abbildung zeigt den Umriss des realen Otto-Zyklus, überlagert mit dem in den vorherigen Abschnitten analysierten Ideal. Die Abbildung zeigt ungefähr die Punkte des Zyklus, an denen die Explosion und die Flucht auftreten. 0-1: Eingabe; 1-2: Kompression; 2-3: Brennen; 3-4: Entspannung; 4-1: Auspuffrohre.
Um dieses Problem zu lösen, haben viele Kraftstoffpumpe (). Auch in dem Schema können Pump-Injektoren (Injektor und Pumpe in einem Gerät kombiniert) verwendet werden. Es gibt immer noch Optionen, wenn der Motor mit einer sogenannten "Hochdruckbatterie" betrieben wird. Es geht um Common-Rail-Systeme.
Nach dem Zünden der Ladung dehnen sich die Gase aus und der Arbeitshub des Kolbens beginnt. Die Temperatur als Folge der Verbrennung des Gemisches steigt an, eine Druckerhöhung tritt auf. Der vorgeschriebene Druck der Gase "schiebt" den Kolben, es geschieht der Arbeitshub. Die letzte Stufe ist die Freigabe, wenn der Kolben nach dem Anheben des Arbeitshubes wieder vom UT auf den OT steigt. Dann wird der gesamte oben beschriebene Prozess (Motorbetriebszyklus) wiederholt.
Der durch die schwarze Linie dargestellte Zyklus repräsentiert den äquivalenten Zyklus "Brennstoff-Luftzyklus". Der durch die rote Linie dargestellte Zyklus repräsentiert den aktuellen Zyklus. Im Moment gibt es einen schnellen Druckanstieg während der Zündung. Wir finden, dass zwischen diesen beiden Zyklen Unterschiede bestehen: Wir werden sehen, woher diese Lücken kommen, welche Phänomene eingreifen.
Synchronlauf mehrerer Zylinder
Diese Lücken haben unterschiedliche Ursprünge. Mit Ausnahme von sehr niedrigen Kolbengeschwindigkeiten ist dieser Leckwert für gut abgestimmte Motoren vernachlässigbar. Während dieser Verbrennung kühlen die weniger heißen Oberflächen der Verbrennungskammer die Gase und reduzieren so die Verbrennung.
Synchronlauf mehrerer Zylinder
Oben wurde das Prinzip des ICE beschrieben, während Prozesse in einem Zylinder berücksichtigt wurden. Wie jedoch bekannt ist, sind die meisten Motoren mehrzylindrig. Um einen gleichmäßigen und synchronen Betrieb aller Zylinder zu erreichen, sollte der Arbeitshub des Kolbens in jedem einzelnen Zylinder in einem gleichen Zeitintervall (den gleichen Drehwinkeln der Kurbelwelle) auftreten.
In diesem Fall wird die Reihenfolge, mit der sich die gleichen Zyklen in den verschiedenen Zylindern abwechseln, üblicherweise als die Betriebsreihenfolge der Brennkraftmaschine bezeichnet (beispielsweise 1-2-4-3). In der Praxis sieht es so aus, dass nach einem Arbeitshub im Zylinder 1 der Arbeitshub im zweiten, vierten und erst dann im dritten Zylinder erfolgt.
Abhängig vom Motorlayout und seinen Konstruktionsmerkmalen kann die Reihenfolge (Betriebsablauf) unterschiedlich sein. Tatsache ist, dass die Motoren nicht nur in-line, sondern auch V-förmig sind.
Im zweiten Fall ermöglicht eine solche Anordnung, dass die Zylinder in einem Winkel positioniert werden, während es möglich wird, die Gesamtzahl der Zylinder zu erhöhen, ohne die Länge des Motorblocks zu erhöhen. Mit dieser Lösung können Sie einen leistungsstarken Mehrzylindermotor nicht nur unter einem großen SUV oder LKW, sondern auch unter einem Auto platzieren.
Verbrennungsmotoren unterscheiden sich voneinander arbeitszyklus,an denen sie arbeiten.
Betriebszyklus -es ist ein Komplex aufeinander folgender Arbeitsprozesse, die sich periodisch in jedem Zylinder wiederholen, wenn der Motor läuft.
Arbeitsablauf,im Zylinder in einem Hub des Kolbens auftritt, heißt takt.
Nach der Anzahl der Bars,komponenten des Arbeitszyklus sind die Motoren in zwei Arten unterteilt:
– viertakt,in dem der Arbeitszyklus in vier Hüben des Kolbens durchgeführt wird,
– push-Pull,in dem der Arbeitszyklus in zwei Hüben des Kolbens durchgeführt wird.
Bei Personenkraftwagen in der Regel viertaktmotoren und auf Motorrädern und Motorbooten - zweitakt.Über Reisen auf den Wasserflächen werden wir uns später irgendwie unterhalten, und mit den vier Schlägen des Automotors werden wir es jetzt herausfinden.
Der Arbeitszyklus eines Viertakt-Vergasermotors besteht aus folgenden Maßnahmen:
- die Aufnahme der brennbaren Mischung,
- Verdichtung der Arbeitsmischung,
- Arbeitshub,
- Freisetzung von Abgasen.
Abb. 8. Arbeitszyklus eines Viertakt-Vergasermotors:a) der Einlass; b) Kompression; c) Arbeitshub; d) Ausgabe
Die erste Maßnahme - der Einlass der brennbaren Mischung(Abbildung 8 a).
Brennbare Mischungeine Mischung aus fein verteiltem Benzin mit Luft in einem bestimmten Verhältnis. Die Mischung im Motor vorzubereiten, ist ein Vergaser oder ein Injektor, über den wir etwas später sprechen werden. In der Zwischenzeit sollten Sie wissen, dass das Verhältnis von Benzin zu Luft ungefähr ist 1:15 gilt als optimal, um einen normalen Verbrennungsprozess sicherzustellen.
Beim Ansaugtakt bewegt sich der Kolben vom oberen Totpunkt zum unteren Totpunkt. Das Volumen über dem Kolben erhöht sich. Der Zylinder ist durch ein offenes Einlassventil mit einem brennbaren Gemisch gefüllt. Mit anderen Worten, der Kolben saugt das Kraftstoffgemisch an.
Die Mischung der Mischung wird fortgesetzt, bis der Kolben den unteren Totpunkt erreicht. Für den ersten Hub des Motors dreht sich die Kurbelkurbel um eine halbe Umdrehung.
Beim Füllen des Zylinders brennbardie Mischung wird mit den Resten der Abgase vermischt und ändert ihren Namen, jetzt heißt diese Mischung arbeiten.
Die zweite Maßnahme - Komprimierung der Arbeitsmischung(Abbildung 8 b).
Beim Kompressionshub bewegt sich der Kolben vom unteren Totpunkt zum oberen Totpunkt. Beide Ventile sind dicht geschlossen, so dass das Arbeitsgemisch komprimiert wird.
Aus der Schulphysik weiß jeder, dass die Temperatur steigt, wenn die Gase komprimiert werden. Der Druck in dem Zylinder über dem Kolben am Ende des Kompressionshubs erreicht 9 bis 10 kg / cm² und die Temperatur beträgt 300 bis 400ºC.
In der Fabrikanweisung zum Auto können Sie einen der Motorparameter mit dem Namen "Kompressionsverhältnis" (zum Beispiel 8.5) sehen. Und was ist das?
Grad der Kompressionzeigt, wie oft das Gesamtvolumen des Zylinders größer ist als das Volumen der Brennkammer ( Vn / Vc -siehe Abb. 7). Bei Benzinmotoren am Ende des Verdichtungshubs verringert sich das Volumen über dem Kolben um das 8- bis 11-fache.
Während des Kompressionshubs dreht die Kurbelwelle des Motors zur nächsten halben Umdrehung. Vom Anfang des ersten Taktes bis zum Ende des zweiten Taktes wird es um eine Umdrehung gedreht.
Der dritte Zyklus - Schlaganfall(Abbildung 8 in der).
Im dritten Schritt wird die bei der Verbrennung des Arbeitsgemisches frei werdende Energie in mechanische Arbeit umgewandelt. Der Druck der expandierenden Gase wird auf den Kolben und dann durch die Pleuelstange und die Kurbel auf die Kurbelwelle übertragen.
Von dort kommt die Kraft, aus der sich die Kurbelwelle des Motors dreht und schließlich die Antriebsräder des Autos.
Am Ende des Verdichtungshubs wird das Arbeitsgemisch durch einen elektrischen Funken gezündet, der zwischen den Zündkerzenelektroden springt. Zu Beginn des Hubes des Arbeitshubes beginnt das Verbrennungsgemisch aktiv zu expandieren. Da die Einlass- und Auslassventile noch geschlossen sind, bleibt nur ein einziger Ausgang für die expandierenden Gase, um den beweglichen Kolben zu drücken.
Unter dem Einfluss eines Druckes, der 50 kg / cm² erreicht, beginnt sich der Kolben in den unteren Totpunkt zu bewegen. In diesem Fall zerquetscht die gesamte Fläche des Kolbens die Kraft von einigen Tonnen, die durch die Verbindungsstange auf die Kurbelwellenkurbel übertragen wird, wodurch ein Drehmoment erzeugt wird.
Auf dem Hub des Arbeitshubs erreicht die Temperatur im Zylinder mehr als 2000 Grad.
Die Kurbelwelle beim Arbeitshub macht die nächste halbe Umdrehung.
Die vierte Bar - Freisetzung von Abgasen(Abbildung 8 g).
Wenn sich der Kolben vom unteren Totpunkt zum oberen Totpunkt bewegt, öffnet das Auslassventil (das Einlassventil ist noch geschlossen), und Abgase werden mit hoher Geschwindigkeit aus dem Motorzylinder ausgestoßen.
Deshalb kommt es laut, wenn sich ein Auto ohne Schalldämpfer auf der Straße bewegt, aber dazu später mehr. In der Zwischenzeit, achten Sie auf die Kurbelwelle des Motors - mit dem Auspuffhub macht es eine weitere halbe Umdrehung. Und für vier Zyklen des Arbeitszyklus machte er zwei volle Umdrehungen.
Nach dem Freigabezyklus beginnt ein neuer Arbeitszyklus, und alles wiederholt sich: Ansaugen - Verdichten - Arbeitshub - Loslassen ... und so weiter.
Nun, ich frage mich, wer von Ihnen hat darauf aufmerksam gemacht, dass nützliche mechanische Arbeit von einem Einzylinder-Motor nur während eines Hubs ausgeführt wird - hub des Arbeitshubs!Die verbleibenden drei Maßnahmen (Auslösen, Ansaugen und Verdichten) sind nur vorbereitend und werden aufgrund der kinetischen Energie der Kurbelwelle und des durch die Trägheit rotierenden Schwungrads durchgeführt.
Schwungrad(Abbildung 9) – es ist eine massive Metallscheibe, die an der Kurbelwelle des Motors befestigt ist. Während des Arbeitshubs dreht der Kolben die Kurbelwelle des Motors durch die Pleuelstange und die Kurbel, die das Schwungrad mit einer Reserve an Rotationsenergie versorgt.
Abb. 9. Kurbelwelle mit Schwungrad:1 – kurbelzapfen; 2 - Gegengewicht; 3 - das Schwungrad mit dem gezahnten Kranz; 4 - der wurzelständige Hals; 5 - die Kurbelwelle des Motors
Die in der Masse des Schwungrads gespeicherte Rotationsenergie ermöglicht es, Vorbereitungszyklen des Motorbetriebszyklus in der umgekehrten Reihenfolge durch die Kurbelwelle, die Pleuelstange und den Kolben durchzuführen. Der Kolben bewegt sich genau auf Kosten der von dem Schwungrad freigesetzten Energie nach oben (beim Ausstoß und bei der Kompression) und nach unten (beim Ansaugtakt).
Wenn der Motor mehrere Zylinder hat, die in einer bestimmten Reihenfolge arbeiten, dann werden die Vorbereitungszyklen in einigen Zylindern auf Kosten der in anderen entwickelten Energie gemacht, das Schwungrad hilft natürlich auch.
In der Kindheit hattest du wahrscheinlich ein Spielzeug namens Top. Du hast es mit der Energie deiner Hand aufgedreht(schlaganfall) und beobachtete freudig, wie lange es sich drehte. In ähnlicher Weise, das massive Schwungrad des Motors - abgewickelt, speichert es Energie, aber nur viel mehr als ein Kinderspielzeug, und dann wird diese Energie verwendet, um den Kolben in den Vorbereitungszyklen zu bewegen.