Πώς να κατανοήσετε τα συστήματα συμπίεσης και ισχύος σε μικρούς κινητήρες

Αν και οι κινητήρες έχουν εξελιχθεί με τα χρόνια, όλοι οι βενζινοκινητήρες λειτουργούν με τις ίδιες αρχές. Οι τέσσερις διαδρομές που συμβαίνουν σε έναν κινητήρα του επιτρέπουν να δημιουργεί ισχύ και ροπή και αυτή η ισχύς είναι που οδηγεί το αυτοκίνητό σας.

Η κατανόηση των βασικών αρχών του πώς λειτουργεί ένας τετράχρονος κινητήρας θα σας βοηθήσει να διαγνώσετε προβλήματα στον κινητήρα και θα σας κάνει επίσης έναν καλά ενημερωμένο αγοραστή.

Μέρος 1 από 5: Κατανόηση του Τετράχρονου Κινητήρα

Από τους πρώτους βενζινοκινητήρες έως τους σύγχρονους κινητήρες που κατασκευάζονται σήμερα, οι αρχές του τετράχρονου κινητήρα έχουν παραμείνει οι ίδιες. Μεγάλο μέρος της εξωτερικής λειτουργίας του κινητήρα έχει αλλάξει με τα χρόνια με την προσθήκη ψεκασμού καυσίμου, ελέγχου υπολογιστή, υπερσυμπιεστών και υπερσυμπιεστών. Πολλά από αυτά τα εξαρτήματα έχουν τροποποιηθεί και αλλάξει με τα χρόνια για να κάνουν τους κινητήρες πιο αποτελεσματικούς και ισχυρούς. Αυτές οι αλλαγές επέτρεψαν στους κατασκευαστές να συμβαδίζουν με τις επιθυμίες των καταναλωτών, επιτυγχάνοντας παράλληλα φιλικά προς το περιβάλλον αποτελέσματα.

Ένας βενζινοκινητήρας έχει τέσσερις διαδρομές:

• Το τακτ παραδέχεται
• εγκεφαλικό επεισόδιο συμπίεσης
• εγκεφαλικό επεισόδιο ισχύος
• Απελευθερώστε το εγκεφαλικό επεισόδιο

Ανάλογα με τον τύπο του κινητήρα, αυτά τα χτυπήματα μπορεί να συμβούν πολλές φορές το δευτερόλεπτο ενώ ο κινητήρας λειτουργεί.

Μέρος 2 από 5: Εγκεφαλικό επεισόδιο πρόσληψης

Η πρώτη διαδρομή που συμβαίνει στον κινητήρα ονομάζεται διαδρομή εισαγωγής. Αυτό συμβαίνει όταν το έμβολο κινείται προς τα κάτω στον κύλινδρο. Όταν συμβεί αυτό, η βαλβίδα εισαγωγής ανοίγει, επιτρέποντας στο μείγμα αέρα και καυσίμου να αναρροφηθεί στον κύλινδρο. Ο αέρας αναρροφάται στον κινητήρα από το φίλτρο αέρα, μέσω του σώματος του γκαζιού, προς τα κάτω μέσω της πολλαπλής εισαγωγής, μέχρι να φτάσει στον κύλινδρο.

Ανάλογα με τον κινητήρα, καύσιμο προστίθεται σε αυτό το μείγμα αέρα κάποια στιγμή. Σε έναν κινητήρα με καρμπυρατέρ, το καύσιμο προστίθεται καθώς ο αέρας περνά μέσα από το καρμπυρατέρ. Σε έναν κινητήρα με ψεκασμό καυσίμου, το καύσιμο προστίθεται στη θέση του μπεκ ψεκασμού, το οποίο μπορεί να βρίσκεται οπουδήποτε μεταξύ του σώματος του γκαζιού και του κυλίνδρου.

Καθώς το έμβολο κατεβαίνει προς τα κάτω στον στροφαλοφόρο άξονα, δημιουργεί αναρρόφηση που επιτρέπει την αναρρόφηση του μείγματος αέρα και καυσίμου. Η ποσότητα αέρα και καυσίμου που αναρροφάται στον κινητήρα εξαρτάται από τον σχεδιασμό του κινητήρα.

• Προσοχή: Οι υπερτροφοδοτούμενοι και υπερτροφοδοτούμενοι κινητήρες λειτουργούν με τον ίδιο τρόπο, αλλά τείνουν να παράγουν περισσότερη ισχύ καθώς το μείγμα αέρα και καυσίμου ωθείται στον κινητήρα.

Μέρος 3 από 5: Διαδρομή συμπίεσης

Η δεύτερη διαδρομή του κινητήρα είναι η διαδρομή συμπίεσης. Μόλις το μείγμα αέρα/καυσίμου βρίσκεται μέσα στον κύλινδρο, πρέπει να συμπιεστεί έτσι ώστε ο κινητήρας να παράγει περισσότερη ισχύ.

• Προσοχή: Κατά τη διάρκεια της διαδρομής συμπίεσης, οι βαλβίδες στον κινητήρα είναι κλειστές για να αποτραπεί η διαφυγή του μείγματος αέρα/καυσίμου.

Αφού ο στροφαλοφόρος άξονας κατεβάσει το έμβολο στο κάτω μέρος του κυλίνδρου κατά τη διάρκεια της διαδρομής εισαγωγής, αρχίζει τώρα να κινείται ξανά προς τα πάνω. Το έμβολο συνεχίζει να κινείται προς την κορυφή του κυλίνδρου όπου φτάνει σε αυτό που είναι γνωστό ως κορυφαίο νεκρό σημείο (TDC), το οποίο είναι το υψηλότερο σημείο που μπορεί να φτάσει στον κινητήρα. Όταν επιτευχθεί το ανώτερο νεκρό σημείο, το μείγμα αέρα-καυσίμου συμπιέζεται πλήρως.

Αυτό το πλήρως συμπιεσμένο μείγμα βρίσκεται σε μια περιοχή γνωστή ως θάλαμος καύσης. Εδώ αναφλέγεται το μείγμα αέρα/καυσίμου για να δημιουργηθεί η επόμενη διαδρομή στον κύκλο.

Η διαδρομή συμπίεσης είναι ένας από τους πιο σημαντικούς παράγοντες στην κατασκευή του κινητήρα όταν προσπαθείτε να δημιουργήσετε περισσότερη ισχύ και ροπή. Κατά τον υπολογισμό της συμπίεσης του κινητήρα, χρησιμοποιήστε τη διαφορά μεταξύ του χώρου στον κύλινδρο όταν το έμβολο βρίσκεται στο κάτω μέρος και του χώρου στο θάλαμο καύσης όταν το έμβολο φτάσει στο πάνω νεκρό σημείο. Όσο μεγαλύτερη είναι η αναλογία συμπίεσης αυτού του μείγματος, τόσο μεγαλύτερη είναι η ισχύς που παράγεται από τον κινητήρα.

Μέρος 4 από 5: Μετακίνηση ισχύος

Η τρίτη διαδρομή του κινητήρα είναι η διαδρομή εργασίας. Αυτή είναι η διαδρομή που δημιουργεί ισχύ στον κινητήρα.

Αφού το έμβολο φτάσει στο ανώτερο νεκρό σημείο της διαδρομής συμπίεσης, το μείγμα αέρα-καυσίμου ωθείται στον θάλαμο καύσης. Στη συνέχεια, το μείγμα αέρα-καυσίμου αναφλέγεται από ένα μπουζί. Ο σπινθήρας από το μπουζί αναφλέγει το καύσιμο, προκαλώντας μια βίαιη, ελεγχόμενη έκρηξη στον θάλαμο καύσης. Όταν συμβεί αυτή η έκρηξη, η δύναμη που δημιουργείται πιέζει το έμβολο και κινεί τον στροφαλοφόρο άξονα, επιτρέποντας στους κυλίνδρους του κινητήρα να συνεχίσουν να λειτουργούν και στις τέσσερις διαδρομές.

Λάβετε υπόψη σας ότι όταν συμβεί αυτή η έκρηξη ή το χτύπημα με δύναμη, πρέπει να συμβεί σε μια συγκεκριμένη στιγμή. Το μείγμα αέρα-καυσίμου πρέπει να αναφλεγεί σε ένα ορισμένο σημείο ανάλογα με τη σχεδίαση του κινητήρα. Σε ορισμένους κινητήρες, το μείγμα πρέπει να αναφλεγεί κοντά στο άνω νεκρό σημείο (TDC), ενώ σε άλλους το μείγμα πρέπει να αναφλεγεί λίγους βαθμούς μετά από αυτό το σημείο.

• Προσοχή: Εάν ο σπινθήρας δεν εμφανιστεί την κατάλληλη στιγμή, μπορεί να προκληθεί θόρυβος του κινητήρα ή σοβαρή ζημιά, με αποτέλεσμα τη βλάβη του κινητήρα.

Μέρος 5 από 5: Απελευθερώστε το εγκεφαλικό επεισόδιο

Η διαδρομή απελευθέρωσης είναι η τέταρτη και τελευταία διαδρομή. Μετά την ολοκλήρωση της διαδρομής εργασίας, ο κύλινδρος γεμίζει με καυσαέρια που παραμένουν μετά την ανάφλεξη του μείγματος αέρα-καυσίμου. Αυτά τα αέρια πρέπει να αφαιρεθούν από τον κινητήρα πριν από την επανεκκίνηση ολόκληρου του κύκλου.

Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδρομής, ο στροφαλοφόρος άξονας σπρώχνει το έμβολο πίσω στον κύλινδρο με τη βαλβίδα εξαγωγής ανοιχτή. Καθώς το έμβολο κινείται προς τα πάνω, ωθεί τα αέρια προς τα έξω μέσω της βαλβίδας εξαγωγής, η οποία οδηγεί στο σύστημα εξάτμισης. Αυτό θα αφαιρέσει τα περισσότερα από τα καυσαέρια από τον κινητήρα και θα επιτρέψει στον κινητήρα να ξεκινήσει ξανά με τη διαδρομή εισαγωγής.

Είναι σημαντικό να κατανοήσουμε πώς λειτουργεί κάθε μία από αυτές τις διαδρομές σε έναν τετράχρονο κινητήρα. Η γνώση αυτών των βασικών βημάτων μπορεί να σας βοηθήσει να κατανοήσετε πώς ένας κινητήρας παράγει ισχύ, καθώς και πώς μπορεί να τροποποιηθεί για να γίνει πιο ισχυρός.

Είναι επίσης σημαντικό να γνωρίζετε αυτά τα βήματα όταν προσπαθείτε να εντοπίσετε ένα πρόβλημα εσωτερικού κινητήρα. Λάβετε υπόψη ότι κάθε μία από αυτές τις διαδρομές εκτελεί μια συγκεκριμένη εργασία που πρέπει να συγχρονιστεί με τον κινητήρα. Εάν οποιοδήποτε μέρος του κινητήρα παρουσιάσει βλάβη, ο κινητήρας δεν θα λειτουργήσει σωστά, εάν λειτουργεί.