Vad är fyrtaktsmotor? - delar och fungerar

Vad är en 4-taktsmotor?

Fyrtaktsmotorn är den vanligaste typen av förbränningsmotor och används i olika bilar som specifikt använder bensin som bränsle som bilar, lastbilar och vissa motorcyklar.

En fyrtaktsmotor ger ett kraftslag för varannan kolvcykler (eller fyrkolvslag). Det finns en animering av en fyrtaktsmotor och en ytterligare förklaring av processen nedan.

  • Intagsslag: Kolven rör sig nedåt till botten; detta ökar volymen så att en bränsle-luftblandning kan komma in i kammaren.
  • Kompressionsslag: Insugningsventilen stängs och kolven rör sig uppåt i kammaren till toppen. Detta komprimerar bränsle-luftblandningen. I slutet av detta slag förser ett tändstift det komprimerade bränslet med den aktiveringsenergi som krävs för att påbörja förbränningen.
  • Power Stroke: När bränslet når slutet av sin förbränning ökar värmen som frigörs från förbränningskolväten trycket vilket får gasen att trycka ner kolven och skapa kraftuttaget.
  • Avgasslag: När kolven når botten öppnas avgasventilen. De återstående avgaserna trycks ut av kolven när den rör sig tillbaka uppåt.

Den termiska verkningsgraden för dessa bensinmotorer kommer att variera beroende på fordonets modell och design. Men i allmänhet omvandlar bensinmotorer 20 % av bränslet (kemisk energi) till mekanisk energi där endast 15 % kommer att användas för att flytta hjulen.

Ett sätt som termodynamisk effektivitet kan förbättras i motorer är genom ett högre kompressionsförhållande. Detta förhållande är skillnaden mellan den minimala och maximala volymen i motorkammaren. Ett högre förhållande gör att en större bränsle-luftblandning kan komma in, vilket orsakar högre tryck, vilket leder till en varmare kammare, vilket ökar den termiska effektiviteten.

Fyrtaktsmotorns delar:

Fyrtaktsmotorer består av följande delar:

  • Cylinder: Det är hjärtat i motorn. Kolven går fram och tillbaka i cylindern.
  • Topphuvud: Det är topplocket på cylindern, mot TDC, som kallas cylinderhuvudet.
  • Kolv: Det är den fram- och återgående delen av motorn. Den rör sig fram och tillbaka i cylindern.
  • Kolvringar: Två eller tre kolvringar finns på kolven. Den tätar gapet mellan cylinderfodret och kolven.
  • Vev: Det är en roterande del. Den gör en cirkulär rörelse inuti vevhuset.
  • Vevhus: Det är huset för vev och andra motordelar. Den används också som sump för smörjolja.
  • Anslutningsstav: Den används för att omvandla kolvens fram- och återgående rörelse till roterande rörelse hos vevaxeln.
  • Vevaxel: Det är den roterande delen som förbinder veven.
  • Kylfenor eller vattenjackor: Den används för kylning.
  • Kam och kamaxel: Den tillhandahålls för att manövrera öppning och stängning av inlopps- och avgasventilen och även manövrera bränsleinsprutningspumpen i dieselmotorn.
  • Inloppsventil: Denna ventil styrde insläppet av laddning eller luft inuti motorcylindern.
  • Avgasventil: Denna ventil kontrollerar avlägsnandet av bränd gas efter förbränning.
  • Insugningsgrenrör: Detta är en passage som bär den friska laddningen eller luften.
  • Avgasgrenrör:Detta är en passage genom vilken avgaserna går ut ur motorns cylinder.
  • Tändstift: Den används i en bensinmotor eller SI-motor för att antända bränslet.
  • Bränsleinsprutare: Den används i en dieselmotor eller CI-motor för att spruta bränslet inuti motorcylindern.
  • Förgasare: Den används i en bensinmotor för att blanda luftbränslet ordentligt.
  • Svänghjul: Den är monterad på vevaxeln och är gjord av gjutjärn. Den lagrar energi i form av tröghet.

Oto-cykeln

Tryck-volymdiagrammet (PV-diagram) som modellerar förändringarna bränsle-luftblandningen genomgår i tryck och volym i en fyrtaktsmotor kallas Otto-cykeln. Förändringarna i dessa kommer att skapa värme och använda denna värme för att flytta fordonet eller maskinen (därav varför det är en typ av värmemotor).

Komponenten i vilken motor som helst som använder denna cykel kommer att ha en kolv för att ändra volymen och trycket på bränsle-luftblandningen. Kolven får rörelse genom att förbränna bränslet (där detta händer förklaras nedan), och en elektrisk boost vid start av motorn.

Följande beskriver vad som händer under varje steg på PV-diagrammet, där förbränningen av arbetsvätskan bensin och luft (syre), och ibland elektricitet, ändrar rörelsen i kolven:

  • Verklig cykel-steg 0 till 1 (idealisk cykel-grön linje) :Kallas insugningsfasen, kolven dras ner till botten för att tillåta volymen i kammaren att öka så att den kan "suga" en bränsle-luftblandning. När det gäller termodynamik kallas detta för en isobarisk process.
  • Process 1 till 2: Under denna fas kommer kolven att dras upp, så att den kan komprimera bränsle-luftblandningen som kom in i kammaren. Kompressionen gör att blandningen ökar något i tryck och temperatur men ingen värme utbyts. När det gäller termodynamik kallas detta för en adiabatisk process. När cykeln når punkt 2 är det när bränslet möts av tändstiftet som ska tändas.
  • Process 2 till 3 :Det är här förbränning uppstår på grund av antändning av bränsle av tändstiftet. Förbränningen av gasen är klar vid punkt 3, vilket resulterar i en högt trycksatt kammare som har mycket värme (termisk energi). När det gäller termodynamik kallas detta för en isokorisk process.
  • Process 3 till 4: Den termiska energin i kammaren som ett resultat av förbränning används för att utföra arbete på kolven som trycker ner kolven och ökar volymen av kammaren. Detta är också känt som power stoke eftersom det är när den termiska energin omvandlas till rörelse för att driva maskinen eller fordonet.
  • Lila linje (Process 4 till 1 och avgasfas) :Från process 4 till 1 öppnas avgasventilen och all spillvärme drivs ut från motorkammaren. När värmen lämnar gasen förlorar molekylerna kinetisk energi vilket orsakar en minskning av trycket. Sedan inträffar avgasfasen (steg 0 till 1) när den återstående blandningen i kammaren komprimeras av kolven för att "gasas ut" utan att ändra trycket.

Fördelar och nackdelar med fyrtaktsmotor:

Fördelar med 4-taktsmotor:

  • Större vridmoment
  • Bare bränsleekonomi än en 2-taktsmotor
  • Mindre förbrukning av smörjolja
  • Mindre föroreningar på grund av korrekt förbränning av bränsle
  • Bättre hållbarhet
  • Välskött kylsystem, så att motorns livslängd blir längre
  • Mindre bullriga
  • Spolning sker riktigt bra, därför är termisk effektivitet och motorns HP hög

Nackdelar med 4-taktsmotor:

  • Det finns många rörliga delar och därför finns det mer friktion, därför har motorn mindre mekanisk effektivitet.
  • Designen är komplicerad
  • Motorns vikt är mer på grund av tyngre svänghjulskonstruktion.
  • På grund av fler delar krävdes underhåll ganska ofta.

Tillämpningar av fyrtakts dieselmotor:

Fyrtaktsdieselmotorn är en av de mest populära prime overs. Den har olika typer av applikationer som:

  • Små pumpset
  • Inom bilindustrin
  • Luftkompressor
  • Borrjiggar
  • Båtar och fartyg
  • Elektronsåg
  • Bulldozers
  • Tackar
  • Dieselelektriska lok ETC.

Kylsystemet i fyrtaktsmotorn:

All värme som produceras vid förbränning av bränsle omvandlas inte helt till kraft vid vevaxeln.

Endast cirka 20 procent av värmen används som kraft vid vevaxeln. Och 35 procent av värmen överförs till cylinderväggen vilket orsakar förtändning av laddningen och även smörjmedel bränns bort på grund av värmen, därför kan motorn bli kärv.

Med tanke på ovanstående faktor måste vi installera ett ordentligt kylsystem.

I en fyrtaktsmotor finns det två typer av kylningsmetoder.

  • Kylning med flyg
  • Kylning med vatten

Vanliga frågor.

Vad är 4-taktare i en motor?

En förbränningsmotor går igenom fyra slag:insug, kompression, förbränning (kraft) och avgas. När kolven rör sig under varje slag, vrider den vevaxeln.

Vad är skillnaden mellan 2-takt och 4-takt?

Den största skillnaden mellan en 2- och 4-taktsmotor är att en 4-taktsmotor går igenom fyra steg, eller två kompletta varv, för att fullborda ett kraftslag. En 2-taktsmotor går igenom 2 steg, eller ett helt varv, för att slutföra ett kraftslag.

Är en bilmotor 4-takts?

Nuförtiden använder alla bilar och lätta lastbilar fyrtaktskolvmotorer, oavsett om de bränner bensin eller diesel. Det betyder att vevaxeln måste gå runt två gånger och varje kolv rör sig upp och ner två gånger för att producera en kraftpuls.

Vilka är de tre nackdelarna med 4-taktsmotorer?

Det finns också många delar att oroa sig för vilket gör det svårare att felsöka. Mindre kraftfull:– Eftersom kraften levereras en gång vartannat varv av vevaxeln (4 slag), så är 4 slag mindre kraftfullt. Dyrt:– Fyrtaktsmotorer har mycket fler delar än 2-taktsmotorer.

Vilken olja går i en 4-taktsmotor?

Standardoljan som används för 4-taktsmotorer som finns på bensingräsklippare är klass SAE 30. Syntetiska varianter inkluderar SAE 5W-30 och SAE 10W-30. Dessa erbjuder förbättrad prestanda och högre skyddsnivå, men kostar mer.

Är dieselmotor två- eller fyrtaktsmotor?

Dieselförbränning. Dieselmotorn är en kolv-cylinderanordning med intermittent förbränning. Den fungerar på antingen en tvåtakts- eller fyrtaktscykel (se figur); Men till skillnad från bensinmotorn med gnisttändning inducerar dieselmotorn endast luft i förbränningskammaren vid insugningstakten.

Vilket är snabbare 2-takt eller fyrtakt?

Eftersom 2-taktsmotorer är designade för att köras vid ett högre varvtal, tenderar de också att slitas ut snabbare; en 4-taktsmotor är i allmänhet mer hållbar. Som sagt, 2-taktsmotorer är mer kraftfulla. Tvåtaktsmotorer är en mycket enklare design, vilket gör dem lättare att fixa.

Var används 4-taktsmotorer?

Fyrtaktsmotorn är den vanligaste typen av förbränningsmotor och används i olika bilar (som specifikt använder bensin som bränsle) som bilar, lastbilar och vissa motorcyklar (många motorcyklar använder en tvåtaktsmotor).

Finns det en 5-taktsmotor?

Femtaktsprototypmotorn är turboladdad. Målet med femtaktsmotorn är att ha högre effektivitet med lägre bränsleförbrukning. För att öka effektiviteten läggs en sekundär cylinder till som en expansionsprocessor för att utvinna mer energi från bränslet.

Är en V8-motor en 4-taktare?

V8-motorn har 4-takts insug, kompression, kraft och avgas. I V8 finns det en cylinderavfyrning vid var 90:e varv, vilket innebär 2-cylindrig brand i en vevaxelrotation, men i en inline 4-cylindrig motor avfyras endast en-cylindrig i en vevaxelrotation.

Hur många cylindrar har en 4-taktsmotor?

Alla motorer idag är 4-taktsmotorer (intag, kompression, kraft, avgas). Med en 4-cylindrig motor är den totala balanseringen perfekt. Genom varje slag som görs i en 4-cylindrig motor, är en cylinder alltid i kraftslaget och resten är alla i olika positioner än varandra.

Vilken motor används i fartyg?

Idag använder de flesta fartyg dieselmotorer, förutom små båtar som drivs av bensinmotorer. Den typiska strukturen för en dieselmotor.

Vilka är fördelarna med en 4-taktsmotor?

4-taktsmotorer ger en bra balans mellan kraft, tillförlitlighet och effektivitet. När det kommer till utsläpp så separerar 4-taktarna varje händelse mekaniskt, vilket minskar utsläppen av oförbränt bränsle. Den separerar också olja från bränsle, vilket avsevärt minskar kolmonoxidutsläppen.

Varför är fyrtakts mest att föredra?

Det faktum att 125cc 4-taktsmotorn kan skapa mer vridmoment under låga varv per minut är det som gör den till en av de mest föredragna motorerna idag för alla fordon. Det låga varvtalet för 4-taktsmotorerna förbättrar dess livscykel avsevärt.

Är 10W30 4-taktsolja?

10W30 är en klass av 4-takts/taktsolja. 2-takts/taktsolja är tydligt märkt som sådan. Det finns inte mycket 2-taktsolja tillgänglig nu för tiden eftersom 2-taktsmotorer håller på att dö ut. 30-viktsolja är en typ av 4-taktsolja.

Kan man använda vanlig olja i en 4-taktsmotor?

Detta är en av våra vanligaste frågor och det enkla svaret är ja, så länge det inte står energisparande på etiketten. Eftersom bilar behöver den extra körsträckan finns det tillsatser i oljan som är till för att minska friktionen.

Behöver en 4-takts gräsklippare olja?

De flesta gräsklippare har vad som kallas fyrtaktsmotorer. Det betyder att de bränner rak bensin när den kommer från bensinstationens pump, men de kräver också att motorolja tillsätts separat till motorns vevhus.

Är 4-takts- och 4-taktsolja samma sak?

4-taktsolja är bara vanlig vanlig olja som du använder i din bil eftersom det är ett rent smörjmedel i din 4-takts bilmotor. They use the same oil as automobiles, but owners should check manuals because these small engines are sensitive to additives and alternatives.

What’s the difference between a petrol and diesel 4-stroke engine?

Petrol and diesel engines operate using the same principle, but the difference lies in the spark plug. Diesel engines don’t have any. 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.