Hva er en 4-Takts Motor? Hvordan Fungerer En Firetaktsmotor?

Motorer er mest brukt over hele verden for mange applikasjoner. Disse brukes i forskjellige kjøretøy som busser, lastebiler, varebiler og motorsykler etc. Det finnes forskjellige typer motorer, og en 4-takts motor er en av dem. I henhold til antall stempelslag har motorene to hovedtyper som er:

1. 2-strokemotor
2. 4-taktsmotor

i den forrige artikkelen diskuterte vi 2-taktsmotoren. Derfor, i denne artikkelen, vil vi hovedsakelig diskutere firetaktsmotoren.

Hva Er En Firetaktsmotor?

en 4-taktsmotor er en IC-motor som bruker fire slag av stempelet for å fullføre en arbeidssyklus. Den omdanner brennstoffets termiske energi til nyttig mekanisk arbeid på grunn av stempelets oppadgående og nedadgående bevegelse. Derfor tilhører den kategorien av stempelmotor.

en firetaktsmotor fullfører en kraftsyklus etter ferdigstillelse av to omdreininger av veivaksel og 4 slag av stempelet. Disse motorene er mest brukt i ulike kjøretøy som lette lastebiler, busser, varebiler, biler, etc.

i denne stempelmotor oppstår kompresjonsprosessen på grunn av stempelets opp-og nedbevegelse.

hovedforskjellen mellom 2-takts og 4-takts motorer er at en 2-takts motor fullfører en arbeidssyklus i bare to slag mens en firetaktsmotor fullfører en arbeidssyklus i fire slag av stempelet. En 2-taktsmotor gir mindre forurensning sammenlignet med en 2-taktsmotor.

Hvordan fungerer en 4-Takts Motor?

en firetaktsmotor fungerer i følgende trinn:

1. Inntaksprosess
2. Komprimeringsprosess
3. Strømprosess
4. Eksos Prosess

1) Inntaksslag

• når stempelet går tilbake mot BCD fra tdc (nedover), begynner et vakuum å produsere inne i kompresjonskammeret (sylinder).
• når vakuumet produserer inne i kompresjonskammeret, lukkes eksosventilen og innløpsventilen åpnes.
• når innløpsventilen åpnes, begynner luftbrennstoffblandingen å komme inn i kompresjonskammeret.

2) Kompresjonsslag

• da det indre trykket i kompresjonskammeret blir lik det ytre trykket, lukkes innløpsventilen og kompresjonsslaget starter.
• når stempelet beveger seg oppover (FRA BCD TIL TDC), komprimerer det luftbrennstoffblandingen inne i kompresjonskammeret og øker temperaturen og trykket i luftbrennstoffblandingen.

3) Strømslag

• strømslaget er også kjent som et forbrenningsslag.
• når kompresjonsslaget nesten er fullført, brenner en tennplugg trykkluft-brennstoffblandingen.
• når drivstoffet antennes, genereres kraften slik at stempelet beveger seg fra TDC til BDC ved å utvide den kjemiske reaksjonen. Derfor kalles dette slagslaget STRØMSLAG.
• på grunn av denne brenningsprosessen blir temperaturen og trykket i blandingen svært høy. På grunn av økt trykk skyver luftbrennstoffblandingen stempelet for å bevege seg nedover (mot BCD fra TDC) og driver vevaksen, som videre beveger kjøretøyet.
• under denne prosessen forblir både innløps – og eksosventilene stengt.

4) Eksosslag

• etter at strømslaget er fullført, starter eksosslaget.
• i eksosslaget beveger stempelet seg igjen oppover (FRA BDC TIL TDC).
• i løpet av dette slaget lukkes innløpsventilen, og eksosventilen åpnes. Stempelet skyver eksosgassene ut av forbrenningskammeret.
• etter å ha fullført eksos slag, stempelet igjen beveger seg nedover (FRA TDC TIL BDC), suger luft-drivstoff blanding og hele syklusen gjentas. Denne siste streken tvinger de brukte gassene / eksos ut av sylinderen.

Les Også: Arbeid av 2-takts Motor

PV-diagram Av Firetaktsmotoren

FØLGENDE pv-diagram representerer arbeidssyklusen til 4-takts motoren. En firetaktsmotor fullfører en arbeidssyklus i følgende trinn:

• Isobarisk Prosess (0 til 1): i isobarisk prosess beveger stempelet seg nedover og genererer et vakuum inne i forbrenningskammeret. Under vakuumdannelse genererer en trykkforskjell mellom atmosfæretrykket og kammerets indre trykk. På grunn av denne trykkforskjellen åpnes inntaksventilen, og luftbrennstoffblandingen kommer inn i forbrenningskammeret.
• Adiabatisk Prosess (1 til 2): Etter ferdigstillelse av isobarisk prosess lukkes innløpsventilen, og stempelet beveger seg oppover og trykker på luftbrennstoffblandingen. Under denne prosessen øker stempelet temperaturen og trykket i blandingen, men varmen endres ikke.
• Isokorisk Prosess (2 til 3): en tennplugg tenner luft-brennstoffblandingen ved slutten av kompresjonsslaget (adiabatisk prosess). Denne prosessen øker temperaturen og trykket i luft-brennstoffblandingen og forvandler den til en høy temperatur og trykkblanding. Denne tenningsprosessen øker også entropien (varmen) av luftbrennstoffblandingen.
• Strømslag (Prosess 3 til 4): i dette slaget brukes varmen som produseres på grunn av tenningsprosessen til å skyve stempelet for å bevege seg ned, noe som videre beveger vevaksen. Bevegelsen av veivaksel beveger kjøretøyet. Derfor kalles denne prosessen et strømslag.
• Eksosfase (4 til 1): i denne fasen beveger stempelet seg igjen, og eksosventilen åpnes, som tømmer spillvarmen fra forbrenningskammeret. På grunn av fjerning av ubrukelig varme, reduseres den kinetiske energien til luft-brennstoffblandingens molekyler. Igjen genererer trykkforskjellen mellom atmosfæretrykket og kammerets indre trykk, og hele syklusen gjentas.

Historie

Atkinson Syklus

• I 1882 designet James Atkinson atkinson syklus motoren. Det var en enkelt-takts ic-motor.
• denne syklusen ble oppfunnet for å gi effektivitet ved utgifter til effekttetthet. I dag, Atkinson syklus motoren benyttes i noen nyeste hybrid elektriske applikasjoner.
• den originale 4-takts stempelmotor med Atkinson-syklus tillot inntaksslag, kompresjonsslag, kraftslag og eksosslag i en omdreining av veivakselen for å forhindre brudd på bestemte patenter knyttet Til Otto-motoren.
• atkinson-motorens unike veivakselkonstruksjon kan resultere i forskjellige kompresjons-og ekspansjonsforhold. Strømslaget er lengre enn kompresjonsslaget, noe som gir motoren større entalpi (termisk effektivitet) enn konvensjonelle stempelmotorer.
• den opprinnelige utformingen Av atkinson-motoren er ikke noe mer enn en historisk nysgjerrighet. Flere nyeste motorer har utradisjonelle ventil timing å generere lengre makt slag eller kortere komprimering slag effekter, noe som gir en forbedring i drivstofføkonomien.

Les Også: Atkinson Cycle

Diesel Cycle

• en dieselmotor er en praktisk utvikling Av Otto-motoren fra 1876.
• I 1861 følte Otto at motorproduktiviteten kunne forbedres ved å komprimere luft-drivstoffblandingen før tenningen, Og Rudolf Diesel ønsket å lage en mer effektiv motor som kan kjøre tyngre Drivstoff.
• Av Samme grunner som Otto ønsket Diesel å designe en motor som kan forsyne mindre industribedrifter med egen kraft for å konkurrere med store selskaper som Otto og redusere kravene til samfunnets drivstoffforsyning. Som Otto fikk Det lang tid å bygge en høykompresjonsmotor som spontant kunne antennes drivstoffet som ble injisert i sylinderen. Diesel brukte en blanding av luft-drivstoff i sin første motor.
• I 1893 Ble Diesel til slutt utviklet som en vellykket motor. Høy komprimering motorer som antenner drivstoff på grunn av høy komprimering av luft-drivstoff komprimering er kjent som dieselmotorer. Dieselmotoren er tilgjengelig i både firetakts-eller totaktsdesign.
• 4-takts dieselmotorer benyttes i de fleste tunge applikasjoner som lastebiler, busser og skovler etc. Denne motoren bruker tungolje, som inneholder mer energi og krever mindre raffinering for å produsere.

Les Også: Arbeid Av Dieselmotor

Fire-takts Motoreffekt Utgangsbegrensninger

motorens utgangseffekt avhenger av mengden luft som trekkes inn. Ytelsen til en stempelmotor (enten det er en 4-takts motor eller en 2-takts motor) avhenger av hastigheten (RPM), brennstoffets brennverdi, tap, luft-drivstoffforhold, volumetrisk effektivitet, oksygeninnhold i drivstoff-luftblanding og forbrenningskammerstørrelse. Til slutt styrer hastigheten på motoren gjennom smøring og materialstyrke.

forbindelsesstangen, stempelet og ventilen på motoren står overfor sterke akselerasjonskrefter. Høye turtall kan føre til motorskade, tap av kraft, stempelring flagre, eller annen fysisk skade. Når stempelringen vibrerer vertikalt i stempelsporet der stempelringen er plassert, flagrer stempelringen.

formålet med ringfladeren er å avgjøre tetningen mellom sylinderveggen og ringen, noe som fører til tap av kraft og trykk i sylinderen.

hvis motoren går for fort, vil ikke ventilfjæren kunne lukke ventilen raskt nok. Dette er ofte kjent som en «ventil flyte» og fører til at stempelet å treffe ventilen og forårsake en alvorlig motor pause.

ved høy hastighet har smøring av stempelsylindervegggrensesnittet en tendens til å bli skadet. Derfor er stempelhastigheten til en industrimotor begrenset til 10 m/s.

Les Også: Ulike Typer Motorer

Komponenter av 4-takts Dieselmotor

firetaktsmotoren har følgende hovedkomponenter:

1. drivstoffinjektor
2. Stempel
3. Innløpsventil
4. Eksosventil
5. Veivaksel
6. koblingsstang
7. motorblokk
8. Svinghjul

1) Stempel Og Stempelring

stempelet i 4-takts dieselmotoren gir gjensidig bevegelse. Den kobles til veivaksel via en tilkoblingsstang. Den overfører bevegelsen til veivaksel via en tilkoblingsstang. Stempelet beveger seg nedover og oppover inne i sylinderen på motoren.

når stempelet beveger seg opp, suger det luften inne i sylinderen, mens det komprimerer luften når den beveger seg nedover. På grunn av denne stempelbevegelsen øker temperaturen og trykket i luftbrennstoffblandingen inne i sylinderen.

motorstemplet har en kompleks konstruksjon med en stålkrone og et duktilt støpejernskjørt. Dette skjørtet bruker trykksmøring for å sikre oljelevering til sylinderforingen under hver arbeidssituasjon. Olje feds mot kjølekanalen på toppen av stempelet via forbindelsesstengene. Alle stempelringer er forkrommet for å motstå slitasje. Stempelringen inneholder en fjærkompatibel oljekontrollring og 2 styringskomprimeringsringer. Stempelringen sporet har utmerket slitestyrke og er stabilisert.

2) Sylinder Lineær

denne komponenten av firetaktsmotoren har en høy, stiv krage for å redusere deformasjon. Dette lineære materialet er en grå støpejernslegering med høy styrke og strålende slitestyrke. Nøyaktig plasserte vertikale kjølevannshull sikrer presis temperaturkontroll. For å unngå risiko for boring av polering, utstyrer den lineære med en beskyttende poleringsring.

plassen mellom sylinderforingen og sylinderblokken tetter med en dobbel O-ring. Den øvre enden av den lineære utruster med en anti-polsk ring som forhindrer at de indre boringene blir polert og reduserer forbruket av smøreolje.

3) Big end kulelager Og Hoved Kulelager

big end kulelager er en bly bronse foring med tri-metall stål rygg og en tykk, glatt-kjører lag. Bimetallageret, så vel som tri-metalllager, er utarmet som hovedlagrene.

4) Koblingsstang

Hovedartikkel: Koblingsstang

denne komponenten av 4-takts dieselmotor forbinder motorens veivaksel og stempel. Den er laget Av Legert stål og smidd i ett stykke. En koblingsstang er maskinert i et sirkulært tverrsnitt. Den nedre siden av forbindelsesstangen splitter i horisontal retning slik at forbindelsesstangen og stempelet kan fjernes fra sylinderforingen. Gudgeon pin lageret består av tri-metall.

alle bolter på koblingsstangen strammes hydraulisk. Hullene i koblingsstangen direkte olje til stemplene og gudgeon pin lageret. Denne komponenten av motoren overfører stempelets bevegelse til veivaksel, som videre beveger seg til kjøretøyets hjul.

5) Vevaksel

vevaksen forvandler motorstempelets frem-og tilbakegående bevegelse til roterende bevegelse. Det er en viktig komponent for alle motorer. Denne delen overfører endelig kraft i form av kinetisk energi. Den er laget i form av ett stykke. Koblingsstang gjør en kobling mellom veivaksel og stempel på motoren.

Les Også: Arbeid Av Veivaksel

6) Motorblokk

motorblokken er konstruert av duktilt jern og passer for alle sylindere. De store lagerkapslene er festet fra undersiden med to hydrauliske strammeskruer.

disse kappene er rettet på bunnen og toppen sideveis gjennom motorblokken. En hydraulisk strammet horisontal sideskrue støtter hovedlagerhetten.

Les Også: Arbeider Av Motorblokk

7) Kamaksel

den brukes til å åpne og lukke inngangs-og eksosventiler og for å kontrollere drivstoffpumpen i en dieselmotor med høyt trykk.

Les Også: Arbeider Av Kamaksel

8) Tennplugg

den bruker i bensinmotorer eller si-motorer. Den bruker for å gi gnisten til luft-brennstoffblandingen for å antennes den.

9) Drivstoffinjektor

det brukes til å injisere drivstoffet inne i motorsylinderne. Noen motorer bruker drivstoffpumpe i stedet for drivstoffinjektor.

10) Svinghjul

denne komponenten av firetakts bensinmotor montert på en støpejern stang. Den lagrer energi som treghet.

Fordeler Og Ulemper ved 4-Taktsmotorer

firetaktsmotoren har følgende fordeler og ulemper:

Fordeler Med Firetaktsmotor

1. Pålitelighet: disse typer dieselmotorerer mer pålitelige og effektive.
2. Holdbarhet: disse motorene har høy holdbarhet enn 2-taktsmotorer.
3. miljøvennlig: Disse motorene er miljøvennlige fordi en 4-takts motor frigjør mindre farlige røyk enn en 2-takts motor.
4. disse motoreneer best for tung last og tunge kjøretøy.
5. Drivstoffeffektivitet: disse motorene har høy drivstoffeffektivitet enn 2-taktsmotorer.
6. Støy: disse har en stille drift enn totaktsmotorer
7. mer dreiemoment: ved lav hastighet produserer firetaktsmotorer mer dreiemoment enn 2-taktsmotorer.
8. mer drivstoffeffektivitet: DENNE TYPEN IC-motor har høyere drivstoffeffektivitet enn en totaktsmotor.
9. ingen ekstra oljebehov: denne motoren krever ingen ekstra smøring eller olje for å legge til drivstoffet. Bare dreiekomponentene krever smøring mellomledd.

1. disse dieselmotorer produserer den minste NOX.

Ulemper Med Firetaktsmotor

1. Strøm: denne motoren har lavere effekt enn totaktsmotoren.
2. Dyrt: en firetaktsmotor har mange deler. Derfor har den høy pris enn en totaktsmotor.
3. Vekt: Disse motorene har høy vekt enn 2-takts motorer
4. Nødvendig område: de krevde et stort område for installasjon.
5. Stempelslag: Det krever flere stempelslag for å fullføre en kraftsyklus.
6. Design: disse motorene har en kompleks design.

hva er forskjellene mellom en 4-takts dieselmotor og en 4-takts bensinmotor?

Bensinmotor	Dieselmotor
denne motoren fungerer på grunnlag av otto-syklusen.	det fungerer på bunnen av en dieselmotor.
i denne motoren oppstår tenningsprosessen på grunn av gnisten som leveres av tennplugg.	i denne motoren oppstår tenning på grunn av høy komprimering av luftbrennstoffblandingen.
den bruker bensin eller bensin som arbeidsfluid.	den bruker diesel.
denne motoren er mindre effektiv.	det er mest effektivt.
Den har et lavt kompresjonsforhold.	denne motoren har et høyt kompresjonsforhold.
den bruker mindre mengde drivstoff.	den bruker en lav mengde drivstoff.
disse motorene er mest brukt i små programmer som sykler, motorsykler, og generatorer, etc.	disse motorene brukes mest til tunge applikasjoner som busser, lastebiler og varebiler, etc.

FAQ Seksjon

hva menes med en 4-takts motor?

Hva er eksempler på en 4-takts motor?

Hvilken motor produserer mindre forurensning, 2-takts eller 4-takts?

hvilken er raskere, 2 slag eller 4 slag?

Er det en seks-takts motor?

1. Ulike Typer Motorer
2. Ulike typer Stempelmotorer
3. Arbeid av 2-takts Motor
4. Arbeid Av Dampmotor
5. Typer IC-motorer
6. Typer Av Eksterne Forbrenningsmotorer
7. Arbeid AV SI-Eller Bensinmotor