Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Silnik czterosuwowy to tłokowy silnik spalinowy. Przepływ pracy wszystkich cylindrów w tych jednostkach zajmuje 2 cykle wału korbowego lub cztery suwy tłoka. Od połowy XX wieku silnik czterosuwowy jest najczęstszym rodzajem silników tłokowych.

Zasada działania i główne cechy

Cykl pracy silnika spalinowego (silnika spalinowego wewnętrznego spalania) składa się z szeregu procesów, dzięki którym moc silnika wzrasta, działając na wał korbowy. Cykl pracy składa się z kilku etapów:

  • cylinder jest napełniony mieszanką paliwową;
  • mieszanina jest ściśnięta;
  • mieszanka paliwowa jest łatwopalna;
  • gazy rozszerzają się, a cylinder jest czyszczony.

W ICE tłok porusza się w jednym kierunku (w dół lub w górę). Wał korbowy wykonuje jeden obrót w dwóch cyklach. Skok roboczy tłoka jest tym, w którym wykonywana jest użyteczna praca, a spalane gazy rozszerzają się.

Nazywane są silniki dwusuwowe, w których cykl jest wykonywany w jednym obrocie wału korbowego lub w dwóch cyklach. Jednostki czterosuwowe charakteryzują się cyklem roboczym dla dwóch obrotów wału korbowego lub czterech cykli .

Główne wskaźniki charakterystyczne silnika 4-suwowego:

  1. Ze względu na ruch działającego tłoka następuje wymiana gazowa.
  2. Urządzenie jest wyposażone w mechanizm dystrybucji gazu, który umożliwia wnęce cylindra przejście na wlot i wylot.
  3. Podczas oddzielnego półobrotu wału korbowego następuje wymiana gazów .
  4. Sześciobiegowe skrzynie biegów i napęd łańcuchowy umożliwiają zmianę momentów wtrysku benzyny, zapłonu i rozrządu w stosunku do prędkości obrotowej wału korbowego.

Historia

Około lat 1854-1857 Włosi Felicce Matzoi i Eugene Barsanti stworzyli urządzenie, które według dostępnych informacji wyglądało jak silnik czterosuwowy . Wynalazek Włochów został utracony i dopiero w 1861 roku. Alfon de Roche był opatentowanym silnikiem tego typu.

Po raz pierwszy czterosuwowy silnik nadający się do pracy został stworzony przez niemieckiego inżyniera Nikolausa Otto . Na jego cześć czteroczęściowy cykl pracy nazywano cyklem Otto, a silnik czterosuwowy wykorzystujący świece zapłonowe nazywany jest silnikiem Otto.

Cechy silnika 4-suwowego

W silniku dwusuwowym smarowanie sworzni tłoków i cylindrów, pierścieni wału korbowego, tłoka, łożyska i sprężarki odbywa się przez wlewanie oleju do benzyny. Wał korbowy silnika 4-suwowego znajduje się w kąpieli olejowej, co stanowi istotną różnicę. Dlatego nie ma potrzeby mieszania paliwa i dodawania oleju. Właściciel samochodu musi jedynie napełnić zbiornik paliwa benzyną.

W ten sposób właściciel samochodu nie musi kupować specjalnego oleju, bez którego silnik dwusuwowy nie może działać. Ponadto obecność czterosuwowego silnika na lustrze tłoka i na ściankach tłumika zmniejsza ilość sadzy. Inną ważną różnicą jest to, że w silniku dwusuwowym do rury wydechowej wrzuca się palną mieszaninę, która jest spowodowana przez jego urządzenie.

Należy zauważyć, że silniki czterosuwowe mają również niewielkie wady. Na przykład nie mają szczególnie wysokiej jakości punktów roboczych do regulacji luzu zaworu termicznego.

Projekt jednostki

Wałek rozrządu silnika czterosuwowego znajduje się w głowicy cylindra. Jest napędzany przez koło napędowe zamontowane w wale korbowym. Wałek rozrządu otwiera i zamyka jeden z zaworów: wylot lub wlot, w zależności od położenia tłoka. Krzywki są również umieszczone na wałku rozrządu, który uruchamia ramiona wahacza.

Ramiona wahacza po uruchomieniu zaczynają działać na określony zawór i otworzyć go. Ważne jest, aby między śrubą regulacyjną a zaworem była szczelina termiczna (wąska szczelina). Po podgrzaniu metal rozszerza się, więc jeśli przerwa jest zbyt mała lub w ogóle nie istnieje, zawory nie mogą całkowicie zamknąć kanałów wydechowych i dolotowych.

Zawór wlotowy powinien mieć mniejszy luz niż zawór wydechowy, ponieważ gazy spalinowe są cieplejsze niż mieszanina. W związku z tym zawór wlotowy jest ogrzewany mniej niż zawory wylotowe.

Praca silnika

Jak już wspomniano, praca silnika czterosuwowego składa się z czterech cykli tłoka lub dwóch obrotów wału korbowego.

Etapy pracy:

  1. Wlot Tłok przesuwa się na dolną stronę, otwierając zawór wlotowy. Z gaźnika palna mieszanina wchodzi do cylindra. Gdy tłok osiągnie dolną pozycję, zawór wlotowy zamyka się.
  2. Kompresja . Tłok porusza się w górę, powodując ściskanie mieszanki paliwowej. Gdy zbliża się do najwyższego punktu, zapala się sprężona benzyna.
  3. Rozszerzenie Zapala się benzyna i pali się. W rezultacie gazy palne są rozciągane i tłok porusza się w dół. W tym przypadku dwa zawory są zamknięte.
  4. Zwolnij Wał korbowy nadal porusza się wokół swojej osi przez bezwładność, a tłok porusza się w górę. Jednocześnie zawór wylotowy otwiera się i gazy spalinowe wchodzą do rury. Gdy zawór przechodzi przez martwy punkt, zawór wlotowy zamyka się.

Konstruktywne i operacyjne różnice czterosuwowych dwusuwowych silników benzynowych

Główna różnica między silnikiem czterosuwowym a silnikiem dwusuwowym wynika z różnych mechanizmów wymiany gazu, a mianowicie: usuwania gazów spalinowych i dostarczania mieszanki paliwowo-powietrznej do cylindra.

Proces napełniania i czyszczenia cylindrów w silniku czterosuwowym odbywa się za pomocą specjalnego mechanizmu rozrządu gazu rozrządu, który w pewnym momencie otwiera się i zamyka cykl roboczy.

Cylinder jest czyszczony i napełniany w silniku dwusuwowym w tym samym czasie, co rozszerzanie i kurczenie, podczas gdy tłok znajduje się w pobliżu martwego punktu. W ścianach cylindra znajdują się dwa otwory: przedmuch lub wlot i wylot . Mieszanka paliwowa wchodzi przez wylot, a gazy spalinowe wychodzą.

Główne różnice między silnikami dwusuwowymi i czterosuwowymi:

  1. Moc litra. W silniku czterosuwowym dwa obroty wału korbowego stanowią jeden skok roboczy. Dlatego teoretycznie silnik dwusuwowy powinien mieć pojemność litra dwa razy większą niż silnik czterosuwowy. Ale w praktyce, nadmiar jest około 1, 8 razy, ze względu na użycie tłoka podczas przedłużania suwu, jak również obecność najgorszego mechanizmu do uwalniania cylindra z gazów spalinowych i wysokiego kosztu wydmuchiwania części mocy.
  2. Zużycie paliwa Silnik dwusuwowy przewyższa silnik czterosuwowy w konkretnej i litrowej mocy, ale ma gorszą wydajność. Spaliny są wypychane z mieszanki paliwowo-powietrznej, która wchodzi do cylindra z komory korbowo-korbowej. W tym samym czasie część mieszanki paliwowej wchodzi do przewodów wydechowych i jest usuwana wraz ze spalinami.
  3. W silnikach dwusuwowych i czterosuwowych zasada smarowania silnika znacznie się różni. Modele dwusuwowe charakteryzują się potrzebą mieszania benzyny z olejem silnikowym w określonych proporcjach. Mieszanka olejowo-powietrzna krąży w komorach tłoka i korby, smarując łożyska wału korbowego i korbowodu. Najmniejsze krople oleju wypalają się benzyną, gdy zapala się mieszanina paliwowa. Produkty spalania idą w parze z gazami spalinowymi.

Mieszaj benzynę z olejem na dwa sposoby. Może to być proste mieszanie, które przeprowadza się przed wlaniem paliwa do zbiornika i oddzielną transmisją. W drugim przypadku mieszanka olejowo-paliwowa powstaje w rurze wlotowej znajdującej się między cylindrem a gaźnikiem.

Silnik w tym drugim przypadku jest wyposażony w zbiornik oleju z rurociągiem połączonym z pompą nurnikową. Pompa dostarcza olej do wlotu w ilości, która jest potrzebna. Wydajność pompy zależy od położenia pokrętła zasilania „gazem”. Przepływ oleju jest większy, im więcej paliwa jest dostarczane. Bardziej doskonały jest oddzielny układ smarowania silnika dwusuwowego. Stosunek benzyny do oleju może osiągnąć 200: 1. Prowadzi to do zmniejszenia zużycia oleju i zmniejszenia dymu. Taki system jest stosowany na przykład w nowoczesnych skuterach.

W silnikach czterosuwowych benzyna i olej nie są mieszane, ale są dostarczane oddzielnie, dla których silniki mają klasyczny układ smarowania, który składa się z filtra, pompy oleju, rurociągu i zaworów. Jako zbiornik oleju może działać jako skrzynia korbowa silnika (smar ze „mokrą” skrzynią korbową) lub oddzielnym zbiornikiem („sucha” skrzynia korbowa).

W pierwszym przypadku pompa zasysa olej z palety, przesyła go do komory wlotowej, a następnie przez kanały - do szczegółów grupy korbowodu-korby, do łożysk wału korbowego i mechanizmu dystrybucji gazu.

W przypadku smarowania „suchym” olejem skrzyni korbowej wlewa się do boku. Stamtąd dociera do powierzchni tarcia za pomocą pompy. Część oleju wpływającego do skrzyni korbowej jest wypompowywana dodatkową pompą i zawracana do zbiornika.

Aby oczyścić olej z różnych produktów zużycia silnik ma filtr. Ponadto, jeśli to konieczne, zainstaluj filtr chłodzący, ponieważ temperatura oleju w procesie może bardzo wzrosnąć.

Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Kategoria:

Instrumenty