O que é um motor de 4 tempos? | Como funciona um motor de quatro tempos?

os motores são mais amplamente utilizados em todo o mundo para inúmeras aplicações. Estes são usados em diferentes veículos, como ônibus, caminhões, vans e motocicletas, etc. Existem diferentes tipos de Motores, e um motor de 4 tempos é um deles. De acordo com o número de pistão, de traços, os motores têm dois tipos principais que são:

1. 2-motor do curso
2. motor de 4 tempos

No artigo anterior, discutimos a 2-tempos do motor. Portanto, neste artigo, discutiremos principalmente o motor de quatro tempos.

o que é um motor de quatro tempos?

um motor de 4 tempos é um motor IC que usa quatro tempos do pistão para completar um ciclo de trabalho. Ele converte a energia térmica do combustível em trabalho mecânico útil devido ao movimento ascendente e descendente do pistão. Portanto, pertence à categoria do motor alternativo.

um motor de quatro tempos completa um ciclo de potência após a conclusão de duas revoluções do virabrequim e 4 tempos do pistão. Esses motores são mais amplamente utilizados em diferentes veículos, como caminhões leves, ônibus, vans, carros, etc.

neste motor alternativo, o processo de compressão ocorre devido ao movimento para cima e para baixo do pistão.

a principal diferença entre os motores de 2 e 4 tempos é que um motor de 2 Tempos completa um ciclo de trabalho em apenas dois tempos, enquanto um motor de quatro tempos completa um ciclo de trabalho em quatro tempos do pistão. Um motor de 2 tempos produz menos poluição em comparação com um motor de 2 tempos.

como funciona um motor de 4 tempos?

um motor de quatro tempos funciona nas seguintes etapas:

1. Processo de Admissão
2. Processo de Compressão
3. Processo de Alimentação
4. Processo de Exaustão

1) A ingestão de avc

• Como o pistão retribui para BCD do TDC (para baixo), um vácuo começa a produzir dentro da câmara de compressão (cilindro).
• quando o vácuo produz dentro da câmara de compressão, a válvula de escape se fecha e a válvula de entrada se abre.
• quando a válvula de entrada se abre, a mistura ar-combustível começa a entrar na câmara de compressão.

2) Curso de compressão

• à medida que a pressão interna da câmara de compressão se torna igual à pressão externa, a válvula de entrada se fecha e o curso de compressão começa.
• à medida que o pistão se move para cima (de BCD para TDC), ele comprime a mistura ar-combustível dentro da câmara de compressão e aumenta a temperatura e a pressão da mistura ar-combustível.

3) Curso de potência

• o curso de potência também é conhecido como curso de combustão.
• quando o curso de compressão está quase completo, Uma vela de ignição queima a mistura ar-combustível comprimido.
• à medida que o combustível é inflamado, a potência é gerada para que o pistão se mova de TDC para BDC expandindo a reação química. Portanto, esse curso é chamado de curso de potência.
• devido a este processo de queima, a temperatura e a pressão da mistura tornam-se muito altas. Devido ao aumento da pressão, a mistura ar-combustível empurra o pistão para se mover para baixo (em direção ao BCD do TDC) e aciona o virabrequim, que move ainda mais o veículo.
• durante este processo, as válvulas de entrada e exaustão permanecem fechadas.

4) curso de exaustão

• após a conclusão do curso de potência, o curso de exaustão começa.
• no curso de exaustão, o pistão novamente se move para cima (de BDC para TDC).
• durante este curso, a válvula de entrada fecha e a válvula de escape abre. O pistão empurra os gases de escape para fora da câmara de combustão.
• após completar o curso de escape, o pistão novamente se move para baixo (de TDC para BDC), suga a mistura ar-combustível e todo o ciclo se repete. Este curso final força os gases gastos / exaustão para fora do cilindro.

Leia também: funcionamento do motor de 2 tempos

Diagrama PV do motor de quatro tempos

o diagrama PV a seguir representa o ciclo de trabalho do motor de 4 tempos. Um motor de quatro tempos completa um ciclo de trabalho nas seguintes etapas:

• processo isobárico( 0 a 1): no processo isobárico, o pistão se move para baixo e gera um vácuo dentro da câmara de combustão. Durante a criação do vácuo, uma diferença de pressão gera entre a pressão atmosférica e a pressão interna da Câmara. Devido a essa diferença de pressão, a válvula de admissão se abre e a mistura ar-combustível entra na câmara de combustão.
• processo adiabático (1 A 2): Após a conclusão do processo isobárico, a válvula de entrada se fecha e o pistão se move para cima e pressuriza a mistura ar-combustível. Durante esse processo, o pistão aumenta a temperatura e a pressão da mistura, mas seu calor não muda.
• processo Isocórico (2 a 3): Uma vela de ignição acende a mistura ar-combustível no final do curso de compressão (processo adiabático). Este processo aumenta a temperatura e a pressão da mistura ar-combustível e a transforma em uma mistura de alta temperatura e pressão. Este processo de ignição também aumenta a Entropia (calor) da mistura ar-combustível.
• curso de potência( processo 3 a 4): Neste curso, o calor produzido devido ao processo de ignição é usado para empurrar o pistão para se mover para baixo, o que move ainda mais o virabrequim. O movimento do virabrequim move o veículo. Portanto, esse processo é chamado de curso de energia.
• fase de exaustão (4 a 1): nesta fase, o pistão novamente se move para cima e a válvula de exaustão se abre, o que descarrega o calor residual da câmara de combustão. Devido à remoção de calor inútil, a energia cinética das moléculas da mistura ar-combustível diminui. Novamente, a diferença de pressão gera entre a pressão atmosférica e a pressão interna da câmara, e todo o ciclo se repete.

História

Atkinson Ciclo

• Em 1882, James Atkinson projetou o motor de ciclo Atkinson. Era um motor IC de curso único.
• este ciclo foi inventado para a provisão de eficiência no gasto de densidade de potência. Hoje em dia, o motor de ciclo Atkinson é utilizado em algumas aplicações elétricas híbridas mais recentes.
• o motor alternativo original de 4 tempos com ciclo Atkinson permitiu o curso de admissão, curso de compressão, curso de potência e curso de exaustão em uma revolução do virabrequim para evitar a violação de patentes específicas relacionadas ao motor Otto.
• a construção exclusiva do virabrequim do Motor Atkinson pode resultar em diferentes taxas de compressão e expansão. O curso de potência é mais longo do que o curso de compressão, dando ao motor maior entalpia (eficiência térmica) do que os motores alternativos convencionais.
• o design inicial do motor Atkinson nada mais é do que uma curiosidade histórica. Vários motores mais recentes têm tempo de válvula não tradicional para gerar o curso de potência mais longo ou, os efeitos de curso de compressão mais curtos, proporcionando uma melhoria na economia de combustível.

Leia Também: O trabalho do ciclo Atkinson

ciclo Diesel

• um motor diesel é um avanço prático do motor Otto de 1876.Em 1861, Otto sentiu que a produtividade do motor poderia ser melhorada comprimindo a mistura ar-combustível antes da ignição, e Rudolf Diesel desejava fazer um motor mais eficiente que pudesse funcionar com combustíveis mais pesados.
• devido às mesmas razões que a Otto, a Diesel desejava projetar um motor que pudesse fornecer às empresas industriais menores sua própria potência para competir com grandes empresas como a Otto e reduzir as demandas sobre o abastecimento de combustível da comunidade. Como Otto, tem muito tempo para construir um motor de alta compressão que poderia inflamar espontaneamente o combustível injetado no cilindro. Diesel usou uma mistura de ar-combustível em seu primeiro motor.
• em 1893, o Diesel foi eventualmente desenvolvido como um motor de sucesso. Motores de alta compressão que inflamam o combustível devido à alta compressão da compressão ar-combustível são conhecidos como motores a diesel. O motor diesel é acessível em projetos de quatro ou dois tempos.
• os motores a diesel de 4 tempos são utilizados na maioria das aplicações pesadas, como caminhões, ônibus e palhetas, etc. Este motor usa óleo combustível pesado, que contém mais energia e requer menos refino para produzir.

Leia Também: funcionamento do Motor Diesel

Motor a Quatro tempos a Potência de Saída Limitações

A potência de saída do motor depende da quantidade de ar desenhada. O desempenho de um motor de pistão (seja um motor de 4 tempos ou um motor de 2 tempos) depende da velocidade (RPM), do valor calorífico do combustível, da perda, da relação ar-combustível, da eficiência volumétrica, do teor de oxigênio na mistura combustível-ar e do tamanho da câmara de combustão. Em última análise, a velocidade do motor controla através da lubrificação e resistência do material.

a biela, o pistão e a válvula do motor enfrentam fortes forças de aceleração. Altas velocidades do motor podem causar danos ao motor, perda de potência, vibração do anel de pistão ou outros danos físicos. Quando o anel do pistão vibra verticalmente na ranhura do pistão na qual o anel do pistão está localizado, o anel do pistão vibra.

o objetivo do flutter do anel é estabelecer a vedação entre a parede do cilindro e o anel, O que leva a uma perda de potência e pressão no cilindro.

se o motor girar muito rápido, a mola da válvula não poderá fechar a válvula com rapidez suficiente. Isso geralmente é conhecido como” flutuador de válvula ” e faz com que o pistão atinja a válvula e cause uma séria quebra no motor.

em alta velocidade, a lubrificação da interface da parede do pistão-cilindro tende a ser danificada. Portanto, a velocidade do pistão de um motor industrial é limitada a 10 m / s.

Leia também: diferentes tipos de motores

componentes do motor Diesel de 4 tempos

o motor de quatro tempos tem os seguintes componentes principais:

1. injetor de Combustível
2. Pistão
3. Válvula de Entrada de
4. Válvula de Escape
5. Virabrequim
6. haste de Conexão
7. bloco do Motor
8. Volante

1) Pistão e Anel de Pistão

O pistão em 4 tempos motor diesel produz movimento alternado. Ele se conecta ao virabrequim por meio de uma biela. Ele transfere seu movimento para o virabrequim por meio de uma biela. O pistão se move para baixo e para cima dentro do cilindro do motor.

quando o pistão se move para cima, ele suga o ar dentro do cilindro, enquanto comprime o ar quando se move para baixo. Devido a esse movimento do pistão, a temperatura e a pressão da mistura ar-combustível dentro do cilindro aumentam.

o pistão do motor tem uma construção complexa com uma coroa de aço e uma saia de ferro fundido dúctil. Esta saia usa a lubrificação da pressão para assegurar a entrega do óleo ao forro do cilindro debaixo de cada situação de trabalho. O óleo corre em direção ao duto de resfriamento na parte superior do pistão através das bielas. Todos os anéis de pistão são cromados para resistir ao desgaste. O anel de pistão contém um anel de controle de óleo compatível com mola e 2 Anéis de compressão de guia. A ranhura do anel do pistão tem excelente resistência ao desgaste e é estabilizada.

2) Cilindro Linear

este componente do motor de quatro tempos tem um colar alto e rígido para diminuir a deformação. Este material linear é uma liga cinzenta do ferro fundido com resistência de desgaste de grande resistência e brilhante. Os furos verticais precisamente colocados da água refrigerando asseguram o controle de temperatura preciso. Para evitar o risco de polimento do furo, o linear equipa-se com um anel de polimento protetor.

o espaço entre o revestimento do cilindro e as vedações do bloco de cilindros com um O-ring duplo. A extremidade superior do linear é equipada por um anel anti-Polonês que impede que os furos internos sejam polidos e reduz o consumo de óleo lubrificante.

3) rolamentos grandes da extremidade e rolamentos principais

o rolamento grande da extremidade é um forro de bronze da ligação com partes traseiras de aço do Tri-metal e uma camada grossa, liso-running. O rolamento bimetálico, bem como o rolamento tri-metálico, são esgotados como os rolamentos principais.

4) Biela

artigo principal: Biela

este componente do motor diesel de 4 tempos conecta o virabrequim e o pistão do motor. É feito de aço de liga e forjado em uma peça. Uma biela é usinada em uma seção transversal circular. O lado inferior da biela se divide na direção horizontal para que a biela e o pistão possam ser removidos do revestimento do cilindro. O rolamento do pino do gudgeon consiste no Tri-metal.

todos os parafusos da biela são apertados hidraulicamente. Os furos na biela dirigem o óleo aos pistões e ao rolamento do pino do gudgeon. Este componente do motor transfere o movimento do pistão para o virabrequim, que se move ainda mais para a roda do veículo.

5) virabrequim

o virabrequim transforma o movimento alternativo do pistão do motor em movimento rotativo. É um componente essencial para todos os motores. Esta parte transfere a potência final na forma de energia cinética. É feito sob a forma de uma peça. A biela faz uma ligação entre o virabrequim e o pistão do motor.

Leia Também: o Trabalho do Virabrequim

6) Bloco do Motor

O bloco do motor é construído em ferro fundido e é adequado para todos os cilindros. As tampas principais do rolamento são fixadas por baixo com dois parafusos de tensionamento hidráulicos.

essas tampas são direcionadas na parte inferior e superior lateralmente através do bloco do motor. Um parafuso lateral Horizontal hidraulicamente apertado suporta a tampa do rolamento principal.

Leia Também: Trabalho do Bloco do Motor

7) Árvore de Cames

é usado para abrir e fechar válvulas de entrada e exaustão e para controlar a bomba de combustível em um motor diesel com alta pressão.

Leia também: Trabalho de árvore de Cames

8) Vela De Ignição

ele usa em motores a gasolina ou motores SI. Ele usa para fornecer a faísca à mistura ar-combustível para inflamá-la.

9) Injetor De Combustível

é usado para injetar o combustível dentro dos cilindros do motor. Alguns motores usam bomba de combustível em vez de injetor de combustível.

10) Volante

este componente do motor a gasolina de quatro tempos montado em um poste de ferro fundido. Ele armazena energia como inércia.

> Vantagens e Desvantagens dos Motores 4 tempos

O motor a quatro tempos tem as seguintes vantagens e desvantagens:

> Vantagens do Motor a Quatro tempos

1. Fiabilidade: Estes tipos de diesel enginesare mais confiável e mais eficiente.
2. durabilidade: esses motores têm alta durabilidade do que os motores de 2 tempos.
3. amigo do ambiente: Esses motores são ecológicos porque um motor de 4 tempos libera fumos menos perigosos do que um motor de 2 tempos.
4. estes motores são melhores para cargas pesadas e veículos pesados.
5. eficiência de combustível: esses motores têm alta eficiência de combustível do que os motores de 2 tempos.
6. ruído: estes têm uma operação silenciosa do que os motores de dois tempos
7. mais torque: em baixa velocidade, os motores de quatro tempos produzem mais torque do que os motores de 2 tempos.
8. mais eficiência de combustível: este tipo de motor IC tem maior eficiência de combustível do que um motor de dois tempos.
9. nenhuma exigência extra do óleo: Este motor não exige nenhuma lubrificação ou óleo adicional para adicionar o combustível. Apenas os componentes de Torneamento requerem lubrificação intermediária.

1. esses motores a diesel produzem o menor NOX.

desvantagens do motor de quatro tempos

1. potência: este motor tem menor potência do que o motor de dois tempos.Caro: um motor de quatro tempos tem muitas peças. Portanto, tem alto custo do que um motor de dois tempos.
2. Peso: Esses motores têm alto peso do que os motores de 2 tempos
3. área necessária: eles exigiam uma grande área para instalação.
4. cursos do pistão: exige mais cursos do pistão para terminar um ciclo do poder.
5. Design: esses motores têm um design complexo.

quais são as diferenças entre um motor diesel de 4 tempos e um motor a gasolina de 4 tempos?

Motor a Gasolina	Motor Diesel
Este motor funciona na base do ciclo otto.	funciona na base de um motor diesel.
neste motor, o processo de ignição ocorre devido à faísca fornecida por uma vela de ignição.	neste motor, a ignição ocorre devido à alta compressão da mistura ar-combustível.
ele usa gasolina ou gasolina como fluido de trabalho.	ele usa diesel.
este motor é menos eficiente.	é mais eficiente.
tem uma baixa taxa de compressão.	este motor tem uma alta taxa de compressão.
ele usa menos quantidade de combustível.	ele usa uma baixa quantidade de combustível.
esses motores são usados principalmente em pequenas aplicações, como bicicletas, motocicletas e geradores, etc.	esses motores são usados principalmente para aplicações pesadas, como ônibus, caminhões e vans, etc.

Seção FAQ

o Que se entende por um motor de 4 tempos?

quais são os exemplos de um motor de 4 tempos?

qual motor produz menos poluição, 2 tempos ou 4 tempos?

o que é mais rápido, 2 tempos ou 4 tempos?

existe um motor de seis tempos?

1. Diferentes tipos de Motores
2. Diferentes tipos de Motores alternativos
3. Trabalho de 2 tempos Motor
4. funcionamento do Motor a Vapor
5. Tipos de motores de IC
6. Tipos de Motores de Combustão Externa
7. Trabalho de SI ou Motor a Gasolina