Что такое четырехтактный двигатель? Запчасти и работа

Что такое четырехтактный двигатель?

Четырехтактный двигатель является наиболее распространенным типом двигателя внутреннего сгорания и используется в различных автомобилях, которые специально используют бензин в качестве топлива, таких как легковые автомобили, грузовики и некоторые мотоциклы.

Четырехтактный двигатель обеспечивает один рабочий ход за каждые два цикла поршня (или четыре хода поршня). Ниже представлена ​​анимация четырехтактного двигателя и дальнейшее объяснение процесса.

• Ход впуска: Поршень движется вниз к низу; это увеличивает объем, чтобы топливно-воздушная смесь могла попасть в камеру.
• Ход сжатия: Впускной клапан закрыт, и поршень движется вверх по камере вверх. Это сжимает топливно-воздушную смесь. В конце этого такта свеча зажигания обеспечивает сжатое топливо энергией активации, необходимой для начала сгорания.
• Мощный ход: Когда топливо достигает конца своего сгорания, тепло, выделяемое при сгорании углеводородов, увеличивает давление, которое заставляет газ давить на поршень и создавать выходную мощность.
• Такт выпуска: Когда поршень достигает дна, открывается выпускной клапан. Оставшийся выхлопной газ выталкивается поршнем, когда он движется обратно вверх.

Тепловой КПД этих бензиновых двигателей зависит от модели и конструкции автомобиля. Однако, как правило, бензиновые двигатели преобразуют 20 % топлива (химической энергии) в механическую энергию, из которых только 15 % используются для движения колес.

Одним из способов повышения термодинамической эффективности двигателей является повышение степени сжатия. Это соотношение является разницей между минимальным и максимальным объемом в камере двигателя. Более высокое соотношение позволяет поступать большему объему топливно-воздушной смеси, вызывая более высокое давление, что приводит к более горячей камере, что увеличивает тепловую эффективность.

Детали четырехтактного двигателя:

Четырехтактные двигатели состоят из следующих частей:

• Цилиндр: Это сердце двигателя. Поршень совершает возвратно-поступательное движение в цилиндре.
• Головка блока цилиндров: Это верхняя крышка цилиндра, обращенная к ВМТ, которая называется головкой блока цилиндров.
• Поршень: Это возвратно-поступательный элемент двигателя. Он совершает возвратно-поступательное движение в цилиндре.
• Поршневые кольца: На поршне предусмотрено два или три поршневых кольца. Герметизирует зазор между гильзой цилиндра и поршнем.
• Кранч: Это вращающийся элемент. Он совершает круговые движения внутри картера.
• Картер: Это корпус кривошипа и других деталей двигателя. Он также используется в качестве отстойника смазочного масла.
• Соединительный стержень: Он используется для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала.
• Коленчатый вал: Это вращающийся элемент, соединяющий кривошип.
• Охлаждающие ребра или водяные рубашки: Он используется для охлаждения.
• Кулачок и распределительный вал: Он предназначен для управления открытием и закрытием впускного и выпускного клапанов, а также для управления топливным насосом в дизельном двигателе.
• Впускной клапан: Этот клапан контролировал подачу заряда или воздуха внутрь цилиндра двигателя.
• Выпускной клапан: Этот клапан управляет удалением сгоревшего газа после сгорания.
• Впускной коллектор: Это проход, который несет свежий заряд или воздух.
• Выпускной коллектор:это канал, через который выхлопные газы выходят из цилиндра двигателя.
• Свеча зажигания: Он используется в бензиновом двигателе или двигателе SI для воспламенения топлива.
• Топливная форсунка: Он используется в дизельном двигателе или двигателе с воспламенением для распыления топлива внутри цилиндра двигателя.
• Карбюратор: Он используется в бензиновых двигателях для правильного смешивания топлива с воздухом.
• Маховик: Он установлен на коленчатом валу и изготовлен из чугуна. Он хранит энергию в виде инерции.

Цикл Отто

Диаграмма давление-объем (диаграмма PV), которая моделирует изменения давления и объема топливно-воздушной смеси в четырехтактном двигателе, называется циклом Отто. Изменения в них будут создавать тепло и использовать это тепло для движения транспортного средства или машины (поэтому это тип теплового двигателя).

Компонент в любом двигателе, который использует этот цикл, будет иметь поршень для изменения объема и давления топливно-воздушной смеси. Поршень получает движение от сгорания топлива (где это происходит, поясняется ниже) и электрического наддува при запуске двигателя.

Ниже описано, что происходит на каждом шаге PV-диаграммы, на которой сгорание рабочего тела бензина и воздуха (кислорода), а иногда и электричества изменяет движение поршня:

• Реальный цикл — шаг от 0 до 1 (идеальный цикл — зеленая линия) :Называемый фазой впуска, поршень опускается вниз, чтобы увеличить объем в камере, чтобы он мог «всасывать» топливно-воздушную смесь. С точки зрения термодинамики это называется изобарическим процессом.
• Процесс 1–2: На этом этапе поршень будет втянут вверх, чтобы он мог сжимать топливно-воздушную смесь, поступившую в камеру. Сжатие вызывает небольшое повышение давления и температуры смеси, однако теплообмена не происходит. С точки зрения термодинамики это называется адиабатическим процессом. Когда цикл достигает точки 2, это происходит, когда топливо встречается со свечой зажигания для воспламенения.
• Процесс со 2 по 3 :Здесь происходит сгорание из-за воспламенения топлива от свечи зажигания. Сгорание газа завершается в точке 3, что приводит к образованию камеры с высоким давлением, в которой выделяется много тепла (тепловой энергии). С точки зрения термодинамики это называется изохорным процессом.
• Процесс 3–4: Тепловая энергия в камере в результате сгорания используется для выполнения работы поршня, который толкает поршень вниз, увеличивая объем камеры. Это также известно как энергетический удар, потому что это когда тепловая энергия превращается в движение для питания машины или транспортного средства.
• Фиолетовая линия (процесс с 4 по 1 и фаза выхлопа) :От процесса 4 к 1 выпускной клапан открывается, и все отработанное тепло выбрасывается из камеры двигателя. Когда тепло покидает газ, молекулы теряют кинетическую энергию, вызывая снижение давления. Затем происходит фаза выхлопа (этапы с 0 по 1), когда оставшаяся в камере смесь сжимается поршнем для «выпуска» наружу без изменения давления.

Преимущества и недостатки четырехтактного двигателя:

Преимущества 4-тактного двигателя:

• Больше крутящего момента
• Экономия топлива выше, чем у двухтактного двигателя.
• Меньший расход смазочного масла
• Меньше загрязнения благодаря правильному сжиганию топлива
• Больше долговечности
• Хорошо управляемая система охлаждения, продлевающая срок службы двигателя.
• Меньше шума
• Продувка происходит очень хорошо, поэтому тепловой КПД и мощность двигателя высоки

Недостатки 4-тактного двигателя:

• Есть много движущихся частей и, следовательно, больше трения, поэтому двигатель имеет меньший механический КПД.
• Дизайн сложный
• Вес двигателя больше из-за более тяжелой конструкции маховика.
• Из-за большого количества деталей обслуживание требуется довольно часто.

Применение четырехтактного дизельного двигателя:

Четырехтактный дизельный двигатель является одним из самых популярных первоклассных двигателей. Он имеет различные типы приложений, такие как:

• Небольшие насосные станции
• В автомобильной промышленности
• Воздушный компрессор
• Сверлильные шаблоны
• Лодки и корабли
• Электропила
• Бульдозеры
• Танки
• Дизель-электрические локомотивы и т. д.

Система охлаждения четырехтактного двигателя:

Все тепло, выделяемое при сгорании топлива, не полностью преобразуется в мощность на коленчатом валу.

Только около 20 процентов тепла используется в качестве мощности на коленчатом валу. А 35 процентов тепла передается стенке цилиндра, что вызывает преждевременное воспламенение заряда, а также сгорание смазки из-за тепла, поэтому двигатель может заклинить.

Учитывая вышеуказанный фактор, нам необходимо установить надлежащую систему охлаждения.

В четырехтактном двигателе существует два типа методов охлаждения.

• Охлаждение воздухом
• Охлаждение водой

Часто задаваемые вопросы.

Что такое четырехтактный двигатель?

Двигатель внутреннего сгорания проходит четыре такта:впуск, сжатие, сгорание (мощность) и выпуск. Когда поршень движется во время каждого такта, он вращает коленчатый вал.

В чем разница между двухтактным и четырехтактным двигателем?

Основное различие между 2-тактным и 4-тактным двигателями заключается в том, что 4-тактный двигатель проходит четыре стадии или два полных оборота, чтобы завершить один рабочий такт. Двухтактный двигатель проходит 2 этапа или один полный оборот, чтобы завершить один рабочий такт.

Является ли автомобильный двигатель четырехтактным?

В наши дни все автомобили и легкие грузовики используют четырехтактные поршневые двигатели, работающие на бензине или дизельном топливе. Это означает, что коленчатый вал должен совершить два оборота, а каждый поршень двигаться вверх и вниз два раза, чтобы произвести один импульс мощности.

Каковы 3 недостатка четырехтактных двигателей?

Кроме того, есть много деталей, о которых нужно беспокоиться, что затрудняет устранение неполадок. Менее мощный:– Поскольку мощность передается каждые 2 оборота коленчатого вала (4 такта), следовательно, 4 такта менее мощны. Дорого:– Четырехтактные двигатели состоят из гораздо большего количества деталей, чем двухтактные.

Какое масло заливается в 4-тактный двигатель?

Стандартное масло, используемое для 4-тактных двигателей бензиновых газонокосилок, имеет класс SAE 30. Синтетические варианты включают SAE 5W-30 и SAE 10W-30. Однако они обеспечивают повышенную производительность и более высокий уровень защиты и стоят дороже.

Дизельный двигатель двухтактный или четырехтактный?

Сгорание дизеля. Дизельный двигатель представляет собой поршневой цилиндр с прерывистым сгоранием. Он работает либо по двухтактному, либо по четырехтактному циклу (см. рисунок); однако, в отличие от бензинового двигателя с искровым зажиганием, дизельный двигатель нагнетает в камеру сгорания только воздух на такте впуска.

Что быстрее двухтактный или четырехтактный?

Поскольку двухтактные двигатели предназначены для работы на более высоких оборотах, они также имеют тенденцию к более быстрому износу; 4-тактный двигатель, как правило, более долговечный. При этом двухтактные двигатели более мощные. Двухтактные двигатели имеют гораздо более простую конструкцию, поэтому их легче ремонтировать.

Где используются четырехтактные двигатели?

Четырехтактный двигатель является наиболее распространенным типом двигателя внутреннего сгорания и используется в различных автомобилях (которые специально используют бензин в качестве топлива), таких как легковые автомобили, грузовики и некоторые мотоциклы (во многих мотоциклах используется двухтактный двигатель).

Есть ли 5-тактный двигатель?

Пятитактный двигатель прототипа оснащен турбонаддувом. Целью пятитактного двигателя является повышение эффективности при меньшем расходе топлива. Для повышения эффективности добавлен вторичный цилиндр в качестве процессора расширения для извлечения большего количества энергии из топлива.

Является ли двигатель V8 четырехтактным?

Двигатель V8 имеет 4 такта:впуск, сжатие, мощность и выпуск. В V8 цилиндр срабатывает на каждые 90 оборотов, что означает сгорание 2 цилиндров за один оборот коленчатого вала, но в рядном 4-цилиндровом двигателе срабатывает только один цилиндр за один оборот коленчатого вала.

Сколько цилиндров у 4-тактного двигателя?

Все двигатели в наши дни четырехтактные (впуск, сжатие, мощность, выпуск). С 4-цилиндровым двигателем общая балансировка идеальна. При каждом такте в 4-цилиндровом двигателе один цилиндр всегда находится в рабочем такте, а все остальные находятся в разных положениях.

Какой двигатель используется на кораблях?

Сегодня на большинстве судов используются дизельные двигатели, за исключением небольших лодок, которые приводятся в движение бензиновыми двигателями. Типичная конструкция дизельного двигателя.

Каковы преимущества 4-тактного двигателя?

Четырехтактные двигатели обеспечивают хороший баланс мощности, надежности и экономичности. Что касается выбросов, 4-тактные двигатели механически разделяют каждое событие, что снижает выбросы несгоревшего топлива. Он также отделяет масло от топлива, что значительно снижает выбросы угарного газа.

Почему наиболее предпочтительным является четырехтактный?

Тот факт, что 125-кубовый 4-тактный двигатель может развивать больший крутящий момент при низких оборотах, делает его одним из наиболее предпочтительных двигателей в наши дни для любого автомобиля. Низкие обороты 4-тактных двигателей значительно увеличивают срок их службы.

Подходит ли масло 10W30 для 4-тактных двигателей?

10W30 — масло для 4 циклов/тактов. Масло для 2 циклов/тактов четко обозначено как таковое. В наши дни не так много двухтактного масла, так как двухтактные двигатели вымирают. Масло вязкостью 30 — это тип масла для 4-тактных двигателей.

Можно ли использовать обычное масло в 4-тактном двигателе?

Это один из наиболее часто задаваемых вопросов, и на него можно ответить просто «да», если на этикетке не указано «сбережение энергии». Поскольку автомобилям необходим дополнительный пробег, в масло добавлены присадки, уменьшающие трение.

Нужно ли масло для 4-тактной косилки?

Большинство косилок имеют так называемые четырехтактные двигатели. Это означает, что они сжигают чистый бензин, поскольку он поступает из насоса станции технического обслуживания, но они также требуют, чтобы моторное масло добавлялось отдельно в картер двигателя.

Одно и то же масло для 4-тактных и 4-тактных двигателей?

4-тактное масло — это просто обычное масло, которое вы используете в своем автомобиле, поскольку оно является исключительно смазкой в ​​​​вашем 4-тактном двигателе автомобиля. В них используется то же масло, что и в автомобилях, но владельцам следует обращаться к руководствам, поскольку эти небольшие двигатели чувствительны к присадкам и альтернативам.

В чем разница между бензиновым и дизельным 4-тактным двигателем?

Бензиновые и дизельные двигатели работают по одному и тому же принципу, но разница заключается в свече зажигания. У дизелей их нет. The main difference between diesel and petrol engines is that petrol engines use spark plugs to ignite the air-fuel mixture, while diesel engines rely solely on heavily compressed air.

What is TDC?

Top dead center, sometimes referred to as TDC, is the point in which the piston in the number one-cylinder position of your engine is at its highest point on the compression stroke.

Is there a 3-stroke engine?

A three-stroke internal combustion engine completes a complete combustion cycle of exhaust, intake, compression, ignition, and expansion within a single revolution of a crankshaft by a single stroke of a first piston and a single stroke of a second piston within a single cylinder.

Is 4-stroke just unleaded petrol?

There are two kinds of fuel run lawn mowers, they are 2 stroke mowers and 4 stroke mowers. 4 stroke mowers use just ordinary unleaded petrol. 2 stroke mowers use a mix of ordinary unleaded petrol and a special oil.