Štiritaktni motor: princip delovanja, popravilo

Motorji z notranjim zgorevanjem naj bi nadomestili industrijski parni stroj. Vendar pa so se navdušenci, ki so delali na ustvarjanju motorja, počutili potencial, ki je neločljivo povezan z njim. Izumitelji so uspeli najti načine, ki so omogočili bistveno povečanje zmogljivosti enote brez znatnega povečanja mase. Torej je Nikolaus Otto igral pomembno vlogo v tem projektu. Ustvaril je prvi štiritaktni motor z notranjim zgorevanjem.

Kako se je razvil Ottov motor

Enota, ki jo je izumil znanstvenik po imenu Alfons Bo de Rocha, nato pa jo je leta 1867 zgradil nemški inženir Nikolaus Otto, je v teh letih veljala za največjo zmogljivost in praktično popolno. Analogi zanj preprosto niso obstajali. Motor je bil zelo poceni za uporabo, kompaktne velikosti in tudi ni potreboval pogostega vzdrževanja.

Delovni štiritaktni motor je bil zgrajen na jasnem algoritmu. Danes se imenuje "Otonov cikel". Leta 1875 je Nikolaus Otto v svojem podjetju proizvedel več kot 600 motorjev na leto.

Od štiritaktnega motorja do avtomobila

Ekipa inženirjev, ki so delali na ustvarjanju enote, je bil eden nadarjen fant - Gottlieb Daimler.

Nato je zažgal idejo o ustvarjanju pravega avtomobila na podlagi tega motorja. Ampak Otto ni želel nadgraditi že obstoječega uspešnega motorja. Daimler je bil prisiljen zapustiti projekt, vendar želja po izgradnji avtomobila ni izginila.

Na koncu, skupaj s prijateljem in sorodno dušo leta 1889, Daimler še vedno sestavlja avto, ki temelji na bencinskem štiritaktnem motorju, ki deluje po Otto algoritmu.

Razlika med 4-taktnim motorjem in 2-taktnim motorjem

Cikel motorja z notranjim zgorevanjem je nekaj procesov, ki so namenjeni pridobivanju dela sile, ki bo vplivala na ročično gred. Ta cikel je sestavljen iz vbrizgavanja goriva, kompresije, vžiga mešanice goriva, ekspanzije plinov, izpušnih plinov.

Hod v motorju z notranjim zgorevanjem je ena poteza bata, bodisi navzgor ali navzdol. Pri dvotaktnem motorju pri enem obratu ročične gredi sta izvedena dva cikla. Ko se plini razširijo, bat deluje koristno.

Enote, v katerih se delovni hod odvija v dveh poteh, se imenujejo push-pull. In če za dva obrata ročična gred Izvajajo se štirje cikli, to je že štiritaktni motor.

Tako ti kot drugi so lahko bencin in dizelsko gorivo. Da bi razumeli značilnosti oblikovanja in delovanja, razlike med različnimi motorji, morate upoštevati načela njihovega dela.

Načelo delovanja štiritaktnega motorja

Glavna razlika med 4-taktnim motorjem in dvotaktnim motorjem je v distribucijskem delu plina. Torej obstajajo ločene faze za dovod in izpušni plin. Te faze krmilijo sesalni in izpušni ventili, ki se nahajajo v glava valja. Ventili se odpirajo in zapirajo odmična gred, ki se poganja z vrtenjem ročične gredi.

Hod sesanja

Na prvem taktu je dovod. V tem trenutku se bat začne gibati navzdol od zgornje mrtve točke. Posledično se v valju ustvari vakuum. Medtem se odpre vstopni ventil. Mešanica goriva se vsesa v votlino valja. Ko bat doseže najnižji položaj, se zaporni ventil zapre in vhodna faza je v celoti zaključena.

Stiskanje mešanice goriva

To je drugi utrip. Pri tem se bat premakne navzgor in ventili so popolnoma zaprti. Na tej točki se mešanica goriva in zraka stisne in se tako segreje. To je potrebno za učinkovitejše izgorevanje mešanice.

Batni udar

Bat ne doseže svojega skrajnega zgornjega položaja. V bencinskih enotah - od iskre in v dizelskem gorivu - od stiskanja mešanice goriva zasveti. Zgorevalni plini se močno razširijo, sila deluje na bat in se spusti. Torej štiritaktni motor dela.

Izpušni plin

Ko je bat opravil svoje uporabno delo, je v najnižjem položaju. Zdaj morate odstraniti iz votline izpušnih plinov cilindra. To se izvede preko izpušnega ventila. Plini se iz cilindra potisnejo v trenutku, ko se bat dvigne.

Takti v dizelskem ICE

Vrstni red ali algoritem v dizelski motorji se razlikuje le v tem, da se v času stiskanja v votlino valja vnese samo zrak. Dizelsko gorivo se dovaja v komoro šele ob koncu tlačnega pritiska goriva z uporabo šob.

Razlike med dvotaktnimi in štiritaktnimi motorji

Med glavnimi razlikami, kot je že bilo omenjeno, obstaja drugačen sistem izmenjave plina. Motor z notranjim zgorevanjem ima za to posebno mehanizem za distribucijo plina ki je odgovoren za odpiranje in zapiranje ventilov ob pravem času cikla.

Pri dvotaktnem motorju se postopek zapolnjevanja zgorevalne komore in njeno čiščenje izvede skupaj s taktom stiskanja in raztezanja. V ta namen so v jeklenki na voljo posebne tehnološke odprtine za dovod mešanice in za odvajanje plinov. V enotah s tako zasnovo ni mehanizma za merjenje časa, zaradi česar so ti motorji veliko enostavnejši in enostavnejši.

Enovaljni štiritaktni motor

Motorji tega modela so zelo pogosti. Najdemo jih ne samo v avtomobilih, temveč tudi v motornih kolesih, skuterjih, traktorjih, motornih blokih. Na Kitajskem se proizvajajo litrski motorji, ki se uporabljajo za delo z ojnicami.

Ena od glavnih prednosti takega ICE je zelo majhno razmerje med površino zgorevalne komore in prostornino. To zagotavlja minimalne toplotne izgube. Učinkovitost takih motorjev je zelo visoka.

Naprava je podobna večvaljnim motorjem. Tukaj ni nič novega. Vse iste štiri delovne cikle.

Ta štiritaktni motor je zasnovan za uporabo v komunalnih motornih kolesih, mopedih, skuterjih.

Nespremenljivost enocilindričnih motorjev

Med delovanjem motorja nastajajo zelo visoke temperature. Dele, ki delujejo v parih trenja, je treba redno hladiti in dobro podmazati. Razmak med vozlišči je treba splakniti, da se odstranijo izdelki za obrabo. Prav tako dobro olje odlično odstrani toploto s površin, ki najbolj intenzivno delujejo.

Prav tako morate poskrbeti za dober dodatni hladilni sistem. V motornih kolesih in skuterjih je hlajenje pogosto zračno.

4-taktni motor

Da, ti motorji so zelo priljubljeni med proizvajalci dobrih, resnih motornih koles. Glavna razlika je v oblikovanju. Če je v avtomobilih motor skrit pod pokrovom in njegova zasnova ni posebej razvita, je v svetu motornih koles zelo pomemben videz pogonske enote.

Že več kot 15 let je v modi dvo-valjni štiri-taktni motorni motor v modi, ki ga danes predstavlja množica modelov z zelo različnim volumnom. Te motorje je mogoče ločiti z značilnim zvokom.

Med motoristi pa so zelo priljubljene inline štirivaljne enote. Ti motorji so le malo pred avtomobilskim ICE. Na primer, shema na štirih ventilih je šele pred kratkim pridobila priznanje pri gradnji avtomobilov. Na motornih kolesih se uporablja že od 70-ih let.

Za motorno kolo je bolj pomemben štiritaktni. Ti motorji z notranjim zgorevanjem so torej bolj ekonomični, učinkoviti in okolju prijazni kot dvotaktni. To so prednosti teh motorjev na motornih kolesih. Tudi motorji za motorna kolesa so izdelani tako, da delujejo pri visokih hitrostih. Največja moč je podana pri hitrosti do 14-16 tisoč na sodobnih modelih.

Nova tehnologija po starem principu

Od trenutka, ko je izumil štiritaktni motor, se je nenehno izboljševal. Številne inovacije so predstavljale časovni mehanizem. Na primer, zdaj lahko število ventilov na valj prihaja do 5. Sodobni proizvajalci uporabljajo tudi posebne sisteme za spreminjanje faz distribucije plina.

V elektroenergetskem sistemu je prišlo do sprememb. Sodobni motorji ne uporabljajo več uplinjača - povsod vbrizgalniki in elektronika.

Za izboljšanje polnjenja zgorevalnih komor z zrakom se uporabljajo tlačni sistemi. To vam omogoča povečanje moči z majhno količino, kot tudi zmanjšanje porabe goriva.

Ampak z vsem tem, načelo motorja z notranjim zgorevanjem ostaja enako kot je bilo.

Štiri palice: slabosti in prednosti

Glavni in "maščobni" plus takšnih enot je donosnost. Poleg tega niso preveč glasni. Uporaba katalizatorjev z njimi omogoča zmanjšanje toksičnosti izpušnih plinov.

Druga prednost je seveda visoka zanesljivost. Viri lahko dosežejo milijon kilometrov, kar je daleč od meje. Popravilo štiritaktnega motorja je treba opraviti manj pogosto.

Med pomanjkljivosti - zapletena struktura, draga proizvodnja, zahtevna operacija. Te enote nujno potrebujejo visokokakovostno gorivo in olje. Za izvedbo popravil je skoraj nemogoče.

Da nikoli ne boste imeli težav s temi motorji, jih »hranite« le z visokokakovostnim bencinom. In potem bodo delali dolgo, zanesljivo in redno. Zasnova, ki se ni spremenila toliko let, je pokazatelj zanesljivosti in učinkovitosti.