Silnik czterosuwowy: zasada działania, naprawa

Silniki spalinowe miały zastąpić przemysłowy silnik parowy. Jednak entuzjaści, którzy pracowali nad stworzeniem silnika, byli w stanie wyczuć potencjał tkwiący w nim. Wynalazcy znaleźli sposoby, które pozwoliły znacznie zwiększyć wydajność jednostki bez znacznego zwiększenia masy. Tak więc Nikolaus Otto odegrał ważną rolę w tym projekcie. Stworzył pierwszy czterosuwowy silnik spalinowy.

Jak rozwinął się silnik Otto

Jednostka, wynaleziona przez naukowca Alfonsa Bo de Rocha, a następnie zbudowana przez niemieckiego inżyniera Nikolausa Otto w 1867 roku, była w tamtych latach uważana za maksymalną łatwość produkcji i praktycznie idealną. Analogi do niego po prostu nie istniały. Silnik był bardzo tani w eksploatacji, miał niewielkie rozmiary i nie wymagał częstej konserwacji.

Praca czterosuwowy silnik został zbudowany na przejrzystym algorytmie. Dziś nazywa się to "cyklem Otto". W 1875 roku Nikolaus Otto w swojej firmie wyprodukował ponad 600 silników rocznie.

Od silnika czterosuwowego do samochodu

Zespół inżynierów, którzy pracowali nad stworzeniem jednostki, był jeden utalentowany facet - Gottlieb Daimler.

Potem spłonął z pomysłem stworzenia prawdziwego samochodu opartego na tym silniku. Ale Otto nie chciał modernizować już istniejącego udanego silnika. Daimler został zmuszony do opuszczenia projektu, ale chęć zbudowania samochodu nie zniknęła.

Ostatecznie, wraz z przyjacielem i bratnią duszą w 1889 roku, Daimler nadal montuje samochód, który opiera się na czterosuwowym silniku benzynowym, który działa zgodnie z algorytmem Otto.

Różnica między silnikiem 4-suwowym a silnikiem 2-suwowym

Cykl silnika spalinowego to kilka procesów, których celem jest uzyskanie części siły, która wpłynie na wał korbowy. Cykl składa się z wtrysku paliwa, sprężania, zapłonu mieszanki paliwowej, rozprężania gazów, wydechu.

Skok w silniku spalinowym to jedno uderzenie tłoka w górę lub w dół. W dwusuwowym silniku w jednym obrocie wału korbowego wykonuje się dwa cykle. Kiedy gazy się rozszerzają, tłok wykonuje pożyteczną pracę.

Jednostki, w których ruch roboczy wykonuje dwa pociągnięcia, nazywa się push-pull. A jeśli przez dwie obroty wał korbowy wykonywane są cztery cykle, jest to już silnik czterosuwowy.

Zarówno te jak i inne mogą być zarówno benzyną, jak i olejem napędowym. Aby zrozumieć cechy projektu i działania, różnice między różnymi silnikami, należy wziąć pod uwagę zasady ich pracy.

Zasada działania silnika czterosuwowego

Główna różnica między silnikiem 4-suwowym a silnikiem 2-suwowym polega na dystrybucji gazu. Istnieją zatem oddzielne fazy dla poboru i wydechu. Te fazy są kontrolowane przez zawory dolotowe i wydechowe, które znajdują się w głowica cylindra. Zawory otwierają się i zamykają wałek rozrządu, który jest napędzany przez obrót wału korbowego.

Udar dolotowy

Przy pierwszym uderzeniu jest wlot. W tym momencie tłok rozpoczyna ruch w dół od jego górnego martwego punktu. W rezultacie w cylindrze powstaje próżnia. W międzyczasie otwiera się zawór wlotowy. Mieszanina paliwowa jest zasysana do wnęki cylindra. Gdy tłok osiągnie najniższe położenie, zawór wlotowy zamyka się, a faza wejściowa jest całkowicie wypełniona.

Sprężanie mieszanki paliwowej

To jest drugi rytm. Tutaj tłok porusza się w górę, a zawory są całkowicie zamknięte. W tym momencie mieszanka paliwowo-powietrzna jest sprężana, a tym samym nagrzewa się. Jest to konieczne do bardziej wydajnego spalania mieszaniny.

Skok tłoka

Tłok nie osiąga maksymalnej pozycji górnej. W jednostkach benzynowych - od iskry i oleju napędowego - od kompresji mieszanki paliwa zapala się. Gazy spalinowe rozszerzają się bardzo gwałtownie, siła działa na tłok i spada. Tak więc silnik czterosuwowy wykonuje pracę.

Spaliny

Gdy tłok wykona swoją użyteczną pracę, znajduje się w najniższym położeniu. Teraz musisz usunąć z wnęki gazów wydechowych cylindra. Odbywa się to za pomocą zaworu wydechowego. Gazy wypychane są z cylindra w momencie, gdy tłok podnosi się.

Tacts in diesel ICE

Zamówienie lub algorytm w silniki Diesla różni się tylko tym, że w momencie sprężania do cylindrycznego gniazda dostarczane jest tylko powietrze. Olej napędowy jest podawany do komory tylko na końcu suwu sprężania paliwa za pomocą dysz.

Różnice między silnikami dwusuwowymi i czterosuwowymi

Wśród głównych różnic, jak już wspomniano, istnieje inny system wymiany gazowej. Silnik spalinowy ma do tego specjalne mechanizm dystrybucji gazu który jest odpowiedzialny za otwieranie i zamykanie zaworów we właściwym czasie cyklu.

W silniku dwusuwowym proces napełniania komory spalania i jej czyszczenia odbywa się wraz z taktowaniem kompresji i rozprężania. W tym celu w cylindrze znajdują się specjalne otwory technologiczne do wprowadzania mieszaniny i do emisji gazów. W jednostkach o takiej konstrukcji nie ma mechanizmu czasowego, co sprawia, że ​​silniki te są znacznie prostsze i łatwiejsze.

Silnik jednocylindrowy czterosuwowy

Silniki tego projektu są bardzo powszechne. Można je znaleźć nie tylko w samochodach, ale także w motocyklach, skuterach, traktorach, blokach motorycznych. W Chinach produkuje silniki litrowe, które są używane do pracy z siewnikami.

Jedną z głównych zalet takiego ICE jest bardzo mały stosunek powierzchni komory spalania do objętości. Daje to minimalne straty ciepła. Wydajność w takich silnikach jest bardzo wysoka.

Urządzenie jest podobne do silników wielocylindrowych. Nie ma tu nic nowego. Wszystkie te same cztery cykle robocze.

Ten czterosuwowy silnik jest przeznaczony do użytku w motocyklach użytkowych, motorowerach, skuterach.

Napady silników jednocylindrowych

Podczas pracy silnika generowane są bardzo wysokie temperatury. Części pracujące w parach ciernych muszą być okresowo chłodzone i dobrze nasmarowane. Odstępy między węzłami należy przepłukać, aby usunąć zużyte produkty. Również dobry olej doskonale usuwa ciepło z powierzchni, które pracują najintensywniej.

Trzeba również zadbać o dobry dodatkowy system chłodzenia. W motocyklach i skuterach chłodzenie jest często przewiewne.

Motocykl czterosuwowy

Tak, silniki te są bardzo popularne wśród producentów dobrych, poważnych motocykli. Główną różnicą jest projekt. Jeśli w samochodach silnik jest ukryty pod maską, a jego konstrukcja nie jest specjalnie opracowana, w świecie motocykli istotny jest wygląd jednostki napędowej.

Od ponad 15 lat dwucylindrowy silnik czterosuwowy w modzie, reprezentowany dziś przez wiele modeli o bardzo różnej pojemności, jest modne. Można wyróżnić takie silniki charakterystycznym dźwiękiem.

Jednak wśród motocyklistów wbudowane czterocylindrowe jednostki są bardzo popularne. Silniki te znajdują się tylko nieznacznie przed motoryzacyjnym ICE. Na przykład schemat na czterech zaworach dopiero niedawno zyskał uznanie w konstrukcji samochodów. A na motocyklach jest używany od lat 70-tych.

W przypadku motocykla czterosuw jest bardziej odpowiedni. Tak więc te silniki spalinowe są bardziej ekonomiczne, wydajne i przyjazne dla środowiska niż jednostki dwusuwowe. To są zalety tych silników na motocyklach. Ponadto silniki motocykli są wykonane w taki sposób, aby działały z dużymi prędkościami. Maksymalna moc jest podawana z prędkością do 14-16 tysięcy na nowoczesnych modelach.

Nowa technologia na starej zasadzie

Od momentu wynalezienia czterosuwowego silnika stale się poprawiał. Wiele innowacji stanowiło mechanizm czasowy. Na przykład teraz liczba zaworów na cylinder może wzrosnąć do 5. Współcześni producenci stosują również specjalne systemy do zmiany faz dystrybucji gazu.

Nastąpiły zmiany w systemie elektroenergetycznym. Nowoczesne silniki nie używają już gaźnika - wszędzie wtryskiwacze i elektronika.

Aby poprawić napełnianie komór spalania powietrzem, stosuje się systemy ciśnieniowe. Pozwala to na zwiększenie mocy przy niewielkiej objętości, a także na zmniejszenie zużycia paliwa.

Ale z tym wszystkim, zasada silnika spalinowego pozostaje taka sama jak była.

Cztery takty: wady i zalety

Głównym i "grubym" dodatkiem takich jednostek jest rentowność. Poza tym nie są zbyt hałaśliwe. Zastosowanie z nimi katalizatorów pozwala zmniejszyć toksyczność emisji spalin.

Kolejną zaletą jest oczywiście wysoka niezawodność. Zasób może osiągnąć do miliona kilometrów, a to daleko od limitu. Naprawa silnika czterosuwowego musi być wykonywana rzadziej.

Wśród wad - złożona struktura, kosztowna produkcja, wymagająca operacja. Jednostki te potrzebują koniecznie wysokiej jakości paliwa i oleju. Samo przeprowadzanie napraw jest prawie niemożliwe.

Aby nigdy nie mieć problemów z tymi silnikami, "zasilaj" je tylko wysokiej jakości benzyną. A potem będą działać przez długi czas, niezawodnie i regularnie. Wzór, który nie zmienił się od wielu lat, jest wskaźnikiem niezawodności i wydajności.