Tìm Hiểu Về Động Cơ 4 Kì

Động cơ 4 kì không còn xa lạ với chúng ta nhưng để biết tổng quan về nó thì chưa chắc các bạn đã biết được. Bài viết này, Sinhvienoto.com chia sẻ tới bạn những thông tin cơ bản của động cơ 4 kỳ.

Nguyên lí hoạt động của động cơ 4 kì

Động cơ 4 kì ( hay động cơ 4 thì ) là một động cơ đốt trong ( ICE ), trong đó piston ( pít-tông ) triển khai xong 4 chu kì riêng không liên quan gì đến nhau trong khi trục khuỷu quay. Hành trình này miêu tả chu kì quản lý và vận hành của pít-tông dọc theo cylinder ( xi-lanh ), theo cả hai hướng. Bốn chu kì riêng không liên quan gì đến nhau gồm có :

  1. Kì nạp: Còn được gọi là kì hút. Hành trình này của pít-tông bắt đầu ở tâm điểm chết trên (ĐCT) và kết thúc ở tâm điểm chết dưới (ĐCD). Trong hành trình này, van nạp ở vị trí mở trong khi pít-tông kéo hỗn hợp hoà khí (hỗn hợp xăng ở dạng hơi và không khí) vào xi-lanh bằng cách tạo ra áp suất chân không trong xi-lanh thông qua chuyển động đi xuống của nó. Pít-tông đang chuyển động xuống khi không khí được hút vào bởi chuyển động đi xuống so với pít-tông.
  2. Kì nén: Hành trình này bắt đầu ở ĐCD, hoặc ngay khi kết thúc hành trình hút và kết thúc ở ĐCT. Trong hành trình này, pít-tông nén hỗn hợp hòa khí để chuẩn bị đánh lửa trong kì nổ (bên dưới). Cả van nạp và van xả đều đóng trong giai đoạn này.
  3. Kì nổ: Còn được gọi là kì đốt hoặc đánh lửa. Đây là sự khởi đầu của vòng quay thứ hai của động cơ 4 kỳ. Tại thời điểm này, trục khuỷu đã hoàn thành một vòng quay 360o đầy đủ. Trong khi pít-tông ở ĐCT (cuối hành trình nén), hỗn hợp khí nén/ nhiên liệu được đánh lửa bằng bugi (trong động cơ xăng) hoặc bằng nhiệt sinh ra bởi độ nén cao (trong động cơ diesel), đẩy pít-tông xuống ĐCD. Hành trình này tạo ra công cơ học từ động cơ để làm quay trục khuỷu.
  4. Kì xả: Còn được gọi là kì thải. Trong quá trình xả, một lần nữa, pít-tông sẽ quay trở lại từ ĐCD đến ĐCT trong khi van xả mở. Hành động này đẩy hỗn hợp không khí/ nhiên liệu đã được đốt cháy qua van xả.

Bốn kì Nạp, Nén, Nổ, Xả được hoàn tất và động cơ lại liên tục quy trình mới .
Nguyên lý hoạt động của động cơ 4 kìNguyên lý làm việc của động cơ xăng 4 kì / dầu 4 kì. Chu trình 4 kỳ bao gồm: nạp (1), nén (2), nổ (3) và xả (4). Bên phải màu xanh là cửa nạp và bên trái màu nâu là cửa xả. Thành xi-lanh là một ống bọc mỏng bao quanh đầu pít-tông, tạo khoảng trống cho quá trình đốt cháy nhiên liệu và tạo ra năng lượng cơ học.

Lịch sử hình thành động cơ 4 kỳ

Chu trình Otto

Nicolaus August Otto là một nhân viên bán hàng lưu động cho một người buôn hàng tạp hóa. Trong chuyến du lịch của mình, anh đã bắt gặp động cơ đốt trong tại Paris do Jean Joseph Etienne Lenoir, người Bỉ chế tạo.

Năm 1860, Lenoir đã sản xuất thành công xuất sắc động cơ tính năng kép chạy bằng khí đốt với hiệu suất 4 %. Động cơ Lenoir 18 lít chỉ sản sinh hiệu suất 2 mã lực. Động cơ Lenoir chạy bằng khí đốt làm từ than đá, được tăng trưởng bởi Philip Lebon ở Paris .
Trong quy trình thử nghiệm một bản sao của động cơ Lenoir vào năm 1861, Otto nhận thức được ảnh hưởng tác động của lực nén so với lượng nguyên vật liệu. Năm 1862, Otto đã nỗ lực sản xuất một động cơ để cải tổ hiệu suất và độ không thay đổi kém của động cơ Lenoir .
Ông đã nỗ lực tạo ra một động cơ hoàn toàn có thể nén hỗn hợp nguyên vật liệu trước khi đánh lửa, nhưng không thành công xuất sắc vì động cơ đó chạy không quá được vài phút trước khi bị tàn phá .
Động cơ OttoĐộng cơ Otto từ những năm 1880 Sản xuất tại Hoa KỳNăm 1864, Otto và Eugen Langen xây dựng công ty sản xuất động cơ đốt trong tiên phong, NA Otto và Cie ( NA Otto và Company ). Otto và Cie đã thành công xuất sắc trong việc tạo ra một động cơ khí trong cùng năm đó .
Đến năm 1876, Otto và Langen đã thành công xuất sắc trong việc tạo ra động cơ đốt trong tiên phong nén hỗn hợp nguyên vật liệu trước khi đốt để có hiệu suất cao hơn nhiều so với bất kể động cơ nào được tạo ra trong cùng thời gian đó .
Vào năm 1883, Gottlieb Daimler là giám đốc kỹ thuật và Wilhelm Maybach là trưởng bộ phận phong cách thiết kế động cơ. Cả 2 nghỉ việc tại Otto và Cie và tăng trưởng động cơ Otto vận tốc cao tiên phong .
Năm 1885, họ sản xuất chiếc xe tiên phong được trang bị động cơ Otto. Chiếc Daimler Reitwagen sử dụng mạng lưới hệ thống đánh lửa ống nóng và nguyên vật liệu được gọi là Ligroin để trở thành chiếc xe hai bánh tiên phong trên quốc tế chạy bằng động cơ đốt trong. Nó sử dụng động cơ 4 kì dựa trên phong cách thiết kế của Otto .
Năm sau, Karl Benz ( kỹ sư cơ khí người Đức ) sản xuất một chiếc xe hơi được lắp động cơ 4 kì, nó được coi là chiếc xe hơi tiên phong .
Năm 1884, công ty của Otto, khi đó được gọi là Gasmotorenfabrik Deutz ( GFD ), đã tăng trưởng mạng lưới hệ thống đánh lửa điện và bộ chế trung khí. Năm 1890, Daimler và Maybach xây dựng công ty có tên Daimler Motoren Gesellschaft. Ngày nay, công ty đó là Daimler-Benz .

Chu trình Atkinson

Động cơ quy trình Atkinson là một loại động cơ đốt trong thì đơn do James Atkinson ý tưởng vào năm 1882. Chu trình Atkinson được phong cách thiết kế để cung ứng hiệu suất cao với ngân sách của tỷ lệ hiệu suất và được sử dụng trong 1 số ít mẫu ứng dụng điện lai tân tiến .
Chu trình khí AtkinsonChu trình khí AtkinsonĐộng cơ pít-tông của quy trình Atkinson khởi đầu được cho phép những hành trình dài nạp, nén, nổ và xả của quy trình 4 kỳ diễn ra trong một lần quay của trục khuỷu và được phong cách thiết kế để tránh vi phạm 1 số ít văn bằng bản quyền trí tuệ về động cơ quy trình Otto .
Do phong cách thiết kế trục khuỷu độc lạ của Atkinson, tỷ số co và giãn của nó hoàn toàn có thể khác với tỷ số nén và với hành trình dài hiệu suất dài hơn hành trình dài nén, động cơ hoàn toàn có thể đạt được hiệu suất nhiệt lớn hơn động cơ pít-tông truyền thống lịch sử .
Toyota Prius hybrid 2004Toyota Prius hybrid 2004 này có động cơ chu trình Atkinson là động cơ hybrid xăng-điệnTrong khi phong cách thiết kế khởi đầu của Atkinson không chỉ là một sự tò mò về lịch sử vẻ vang, nhiều động cơ văn minh sử dụng thời hạn van độc đáo để tạo ra hiệu ứng hành trình dài nén ngắn hơn / hành trình dài nổ dài hơn, do đó tạo ra những cải tổ tiết kiệm chi phí nguyên vật liệu mà quy trình Atkinson hoàn toàn có thể cung ứng .

Xem thêm  TOP 7 ứng dụng khóa màn hình bằng vân tay hiệu quả nhất cho Android

Chu trình diesel

Động cơ diesel là sự nâng cấp cải tiến kỹ thuật của động cơ quy trình Otto năm 1876. Vào năm 1861, Otto đã nhận ra rằng hiệu suất của động cơ hoàn toàn có thể tăng lên bằng cách nén hỗn hợp nguyên vật liệu trước khi đánh lửa, và Rudolf Diesel muốn tăng trưởng một loại động cơ hiệu suất cao hơn hoàn toàn có thể chạy bằng nguyên vật liệu nặng hơn nhiều .
Các động cơ Lenoir, Otto Atmospheric và Otto Compression ( cả 1861 và 1876 ) được phong cách thiết kế để chạy bằng Khí thắp sáng ( khí than ). Với động lực tương tự như như Otto, Diesel muốn tạo ra một động cơ hoàn toàn có thể phân phối cho những công ty công nghiệp nhỏ nguồn nguồn năng lượng của riêng họ để giúp họ cạnh tranh đối đầu với những công ty lớn hơn, và giống như Otto, để thoát khỏi nhu yếu ràng buộc với nguồn phân phối nguyên vật liệu đô thị .
Giống như Otto, phải mất hơn một thập kỷ để sản xuất động cơ có độ nén cao hoàn toàn có thể tự đốt cháy nguyên vật liệu phun vào xi-lanh. Diesel đã sử dụng bình phun khí tích hợp với nguyên vật liệu trong động cơ tiên phong của mình .
Trong quy trình tăng trưởng khởi đầu, một trong những động cơ đã bị nổ tung, gần như giết chết Diesel. Ông đã kiên trì, và sau cuối đã tạo ra một động cơ thành công xuất sắc vào năm 1893. Động cơ có độ nén cao đốt cháy nguyên vật liệu bằng nhiệt nén, thời nay được gọi là động cơ diesel, dù là phong cách thiết kế 4 kỳ hay 2 kỳ .
Động cơ diesel 4 kỳ đã được sử dụng trong phần đông những ứng dụng hạng nặng trong nhiều thập kỷ. Nó sử dụng nguyên vật liệu nặng chứa nhiều nguồn năng lượng hơn và cần ít sự tinh chế để sản xuất. Động cơ quy trình Otto hiệu suất cao nhất chạy với hiệu suất nhiệt gần 30 % .

Phân tích nhiệt động lực học

Việc nghiên cứu và phân tích nhiệt động lực học của quy trình 4 thì và 2 thì thực tiễn không phải là một việc làm đơn thuần. Tuy nhiên, việc nghiên cứu và phân tích hoàn toàn có thể được đơn giản hóa đáng kể nếu sử dụng những giả định về tiêu chuẩn không khí. Kết quả của quy trình khi đó sẽ gần giống với những điều kiện kèm theo quản lý và vận hành trong thực tiễn, là quy trình Otto .
Trong quy trình hoạt động giải trí thông thường của động cơ, khi hỗn hợp không khí / nguyên vật liệu đang được nén, một tia lửa điện được tạo ra để đốt cháy hỗn hợp .
Chu trình Otto 4 kìBiểu đồ chu trình Otto 4 kỳ lý tưởng hóa p-V: hành trình dài nạp ( A ) được thực hiện bởi sự mở rộng đẳng áp, tiếp theo là hành trình dài nén ( B ), được thực hiện như một nén đoạn nhiệt. Thông qua quá trình đốt cháy nhiên liệu, một quá trình đẳng tích được tạo ra, sau đó là sự giãn nở đoạn nhiệt, đặc trưng cho hành trình dài nổ ( C ). Chu trình được khép lại bởi một quá trình đẳng tích và một nén đẳng tích, đặc trưng cho hành trình dài xả ( D ).Ở vòng tua thấp, điều này xảy ra gần với ĐCT. Khi vòng tua động cơ tăng, vận tốc của ngọn lửa phía trước không biến hóa vì thế điểm đánh lửa được nâng cao sớm hơn trong chu kỳ luân hồi để tạo tỷ suất lớn hơn cho chu kỳ luân hồi để điện tích cháy trước khi khởi đầu kì nổ .
Ưu điểm này được phản ánh trong những phong cách thiết kế động cơ Otto khác nhau ; động cơ không khí ( không nén ) hoạt động giải trí với hiệu suất 12 % trong khi động cơ nạp nén có hiệu suất hoạt động giải trí khoảng chừng 30 % .

Sự tiêu thụ nhiên liệu

Một yếu tố với động cơ nạp nén là sự tăng nhiệt độ của điện tích nén hoàn toàn có thể gây ra hiện tượng kỳ lạ đánh lửa trước. Nếu điều này xảy ra không đúng thời gian và quá mãnh liệt, nó hoàn toàn có thể làm hỏng động cơ. Các phần khác nhau của dầu mỏ có điểm chớp cháy rất khác nhau ( nhiệt độ mà nguyên vật liệu hoàn toàn có thể tự bốc cháy ). Điều này phải được tính đến trong phong cách thiết kế động cơ và nguyên vật liệu .
Khuynh hướng để hỗn hợp nguyên vật liệu nén bắt lửa sớm bị hạn chế bởi thành phần hóa học của nguyên vật liệu. Có một số ít loại nguyên vật liệu để tương thích với những mức hiệu suất khác nhau của động cơ. Nhiên liệu được đổi khác để đổi khác nhiệt độ tự bốc cháy của nó .
Có nhiều hướng khác nhau để làm điều đó. Khi động cơ được phong cách thiết kế với tỷ số nén cao hơn, tác dụng là hiện tượng kỳ lạ đánh lửa sớm dễ xảy ra hơn nhiều vì hỗn hợp nguyên vật liệu được nén đến nhiệt độ cao nhanh hơn trước khi đánh lửa có chủ ý .
Nhiệt độ cao hơn làm nguyên vật liệu bốc hơi hiệu suất cao hơn như xăng, làm tăng hiệu suất của động cơ nén. Tỷ số nén cao hơn cũng có nghĩa là khoảng cách mà pít-tông hoàn toàn có thể đẩy để tạo ra hiệu suất lớn hơn ( được gọi là tỷ số co và giãn ) .
Chỉ số Octan của một loại nguyên vật liệu nhất định là thước đo năng lực tự bốc cháy của nguyên vật liệu. Nhiên liệu có chỉ số octan cao hơn được cho phép tỷ số nén cao hơn, giúp chiết xuất nhiều nguồn năng lượng hơn từ nguyên vật liệu và chuyển nguồn năng lượng đó thành công xuất sắc có ích hơn đồng thời ngăn ngừa hư hỏng động cơ do đánh lửa sớm. Do đó, nguyên vật liệu có chỉ số Octan cao cũng đắt hơn .
Nhiều động cơ 4 thì tân tiến sử dụng mạng lưới hệ thống phun xăng trực tiếp hoặc GDI – Gasoline Direct Injection. Trong động cơ phun xăng trực tiếp, đầu phun của kim phun nhô vào trong buồng đốt. Kim phun nguyên vật liệu trực tiếp phun xăng dưới áp suất rất cao vào xi-lanh trong suốt hành trình dài nén, khi pít-tông lên đến gần đỉnh hơn .
Về thực chất, động cơ diesel không có yếu tố về đánh lửa sớm. Mà chúng được chăm sóc đến việc liệu quy trình đốt cháy hoàn toàn có thể hoạt động giải trí được hay không. Để diễn đạt về năng lực đốt cháy nguyên vật liệu Diesel, tất cả chúng ta có chỉ số được gọi là Cetane .
Vì nguyên vật liệu Diesel có độ bay hơi thấp, chúng hoàn toàn có thể rất khó khởi động khi động cơ ở trạng thái nguội. Các kỹ thuật khác nhau được sử dụng để khởi động động cơ Diesel nguội, phổ cập nhất là sử dụng bugi sấy nóng .

Xem thêm  [15/06/2020] Chia sẻ danh sách ứng dụng iOS đang được miễn phí trên App Store | Sforum

Nguyên tắc kỹ thuật và thiết kế

Giới hạn hiệu suất đầu ra

Lượng hiệu suất tối đa được tạo ra bởi một động cơ được xác lập bằng lượng không khí nạp vào tối đa. Lượng hiệu suất được tạo ra bởi động cơ piston có tương quan đến kích cỡ của nó ( tức thể tích xi lanh ), mặc dầu đó là động cơ hai thì hay động cơ 4 kỳ, hiệu suất thể tích, tổn thất, tỷ suất không khí / nguyên vật liệu, hiệu suất tỏa nhiệt của nguyên vật liệu, hàm lượng oxy trong không khí và vận tốc ( RPM ). Thì vận tốc ở đầu cuối bị số lượng giới hạn bởi sức bền vật tư và năng lực bôi trơn ; cùng với những van, pít-tông và thanh truyền chịu lực tần suất nghiêm trọng .
Đồ thị pha của động cơ 4 kỳĐồ thị pha của động cơ 4 kỳ
1 = ĐCT
2 = ĐCD
  A : Nạp
  B : Nén
  C : Nổ
  D : xảỞ vận tốc động cơ cao, hoàn toàn có thể xảy ra hiện tượng kỳ lạ vỡ cấu trúc và rung bạc xéc măng, dẫn đến mất hiệu suất hoặc thậm chí còn tàn phá động cơ. Hiện tượng rung bạc xéc măng xảy ra khi những vòng bạc giao động theo phương thẳng đứng bên trong rãnh pít-tông mà chúng nằm trong đó .
Sự rung bạc xéc măng làm ảnh hưởng tác động đến vòng đệm giữa bạc xéc măng và thành xi-lanh, gây mất áp suất và hiệu suất xi-lanh. Nếu động cơ quay quá nhanh, lò xo xupap không hề hoạt động giải trí đủ nhanh để đóng van. Điều này thường được gọi là ‘ phao van ’, và nó hoàn toàn có thể dẫn đến đụng chạm giữa pít-tông với van, làm hỏng động cơ nghiêm trọng .

Lưu lượng cổng nạp / xả

Công suất đầu ra của động cơ nhờ vào vào năng lực hút khí nạp ( hỗn hợp không khí – nguyên vật liệu ) và khí thải vận động và di chuyển nhanh qua những cổng van, thường nằm ở đầu xi lanh .
Để tăng hiệu suất đầu ra của động cơ, hoàn toàn có thể vô hiệu những không bình thường trong đường dẫn khí nạp và khí thải, ví dụ điển hình như lỗi khuôn đúc, và với sự tương hỗ của bộ lưu lượng khí, nửa đường kính của những đường rẽ cổng van và thông số kỹ thuật chân van hoàn toàn có thể được sửa đổi để giảm sức cản .
Quá trình này được gọi là làm thông và nó hoàn toàn có thể được thực thi bằng tay hoặc bằng máy CNC .

Thu hồi nhiệt thải của động cơ đốt trong

Trung bình một động cơ đốt trong 4 kỳ chỉ có năng lực biến 40-45 % nguồn năng lượng phân phối thành công xuất sắc cơ học. Một phần nhiều nguồn năng lượng thải ở dạng nhiệt được thải ra môi trường tự nhiên trải qua nước làm mát, cánh tản nhiệt, v.v … Nếu tất cả chúng ta hoàn toàn có thể tịch thu nhiệt thải bằng cách nào đó, tất cả chúng ta hoàn toàn có thể cải tổ hiệu suất của động cơ .
Người ta nhận thấy rằng ngay cả khi tịch thu được 6 % nhiệt lượng trọn vẹn tiêu tốn lãng phí, nó hoàn toàn có thể làm tăng hiệu suất động cơ lên rất nhiều .
Nhiều chiêu thức đã được đưa ra để tách nhiệt thải ra khỏi khí thải của động cơ và sử dụng nó để tăng nhanh quy trình nén giúp cho 1 số ít việc làm hữu dụng, đồng thời làm giảm những chất ô nhiễm khí thải. Sử dụng Chu trình Rankine, sự hình thành nhiệt điện và tăng áp hoàn toàn có thể rất có ích như một mạng lưới hệ thống tịch thu nhiệt thải .

Sự tăng nạp

Một cách để tăng hiệu suất động cơ là đẩy nhiều không khí hơn vào xi-lanh để hoàn toàn có thể tạo ra nhiều hiệu suất hơn từ mỗi hành trình dài sinh công. Điều này hoàn toàn có thể được thực thi bằng cách sử dụng một số ít loại thiết bị nén không khí được gọi là bộ siêu nạp, hoàn toàn có thể được cung ứng nguồn năng lượng từ trục khuỷu động cơ .
Tăng nạp làm tăng số lượng giới hạn hiệu suất của động cơ đốt trong so với lượng di dời của nó. Trong những trường hợp thông dụng, bộ siêu nạp luôn hoạt động giải trí, nhưng cũng đã có những phong cách thiết kế được cho phép nó được ngắt dòng hoặc chạy ở những vận tốc khác nhau ( tương quan đến vận tốc động cơ ) .
Tăng nạp tinh chỉnh và điều khiển bằng cơ học có điểm yếu kém là 1 số ít hiệu suất đầu ra được sử dụng để dẫn động bộ tăng áp, trong khi hiệu suất bị tiêu tốn lãng phí trong ống xả áp suất cao vì không khí đã được nén hai lần và sau đó tăng thể tích trong quy trình đốt cháy nhưng nó chỉ được lan rộng ra trong một quá trình .

Bộ tăng áp

Bộ tăng áp là một bộ tăng nạp được dẫn động bởi khí thải của động cơ, nhờ tuabin. Một bộ tăng áp được tích hợp vào mạng lưới hệ thống xả của xe để tận dụng khí thải đã được thải ra ngoài. Nó gồm có một cụm tuabin hai bộ phận, cụm tuabin vận tốc cao với một bên nén khí nạp và bộ phận còn lại là ống phân phối nguồn năng lượng bởi dòng khí thải .
Khi chạy không tải, và ở vận tốc thấp đến trung bình, tuabin tạo ra ít hiệu suất với ​ ​ thể tích khí thải nhỏ, bộ tăng áp có ít công dụng và động cơ hoạt động giải trí gần như hút khí tự nhiên. Khi cần nhiều hiệu suất hơn, vận tốc động cơ và độ mở bướm ga được tăng lên cho đến khi lượng khí xả đủ để ‘ đẩy ’ tuabin của bộ tăng áp mở màn nén nhiều không khí hơn thông thường vào ống nạp. Do đó, nguồn năng lượng bổ trợ ( và vận tốc ) được vô hiệu trải qua tính năng này của tuabin .
Tăng áp được cho phép động cơ hoạt động giải trí hiệu suất cao hơn vì nó được thôi thúc bởi áp suất khí thải mà nếu không sẽ bị tiêu tốn lãng phí ( hầu hết ), nhưng có một số lượng giới hạn phong cách thiết kế được gọi là độ trễ tăng áp. Công suất động cơ tăng lên không có sẵn ngay lập tức do cần phải tăng mạnh RPM của động cơ, để tạo áp suất và tăng vận tốc quay của tuabin, trước khi turbo mở màn triển khai bất kể quy trình nén khí có ích nào. Lượng khí nạp tăng lên làm tăng lượng khí thải và làm tuabin quay nhanh hơn và cứ như vậy cho đến khi đạt được hoạt động giải trí hiệu suất cao không thay đổi. Một khó khăn vất vả khác là áp suất khí thải cao hơn làm cho khí thải truyền nhiều nhiệt hơn đến những bộ phận của động cơ .

Xem thêm  15+ Các App Chụp Ảnh Đẹp, Miễn Phí Cho Smartphone 2021

Tỷ lệ thanh truyền và piston trên hành trình dài

Tỷ số thanh truyền là tỷ số giữa chiều dài của thanh truyền với chiều dài của hành trình dài pít-tông. Một tay đòn dài hơn giúp giảm áp suất nghiêng của pít-tông lên thành xi-lanh và lực ứng suất, tăng tuổi thọ động cơ. Tuy nhiên, nó cũng làm tăng ngân sách và độ cao và khối lượng động cơ .
“ Động cơ vuông ” là động cơ có đường kính xi-lanh bằng chiều dài hành trình dài của nó. Một động cơ mà đường kính xi-lanh lớn hơn chiều dài hành trình dài của nó là động cơ hành trình dài ngắn ( oversquare engine ), ngược lại, động cơ có đường kính xi-lanh nhỏ hơn chiều dài hành trình dài của nó là động cơ hành trình dài dài ( undersquare engine ) .

Bộ truyền động xupap

Các van xupap thường được quản lý và vận hành bởi một trục cam quay với vận tốc bằng 50% vận tốc của trục khuỷu. Nó có một loạt những cam dọc theo chiều dài của nó, mỗi cam được phong cách thiết kế để mở một van xupap trong điều kiện kèm theo tương ứng của hành trình dài nạp hoặc xả .
Một chỗ nối giữa van xupap và cam là mặt phẳng tiếp xúc trên đó cam trượt để mở van. Nhiều động cơ sử dụng một hoặc nhiều trục cam “ phía trên ” một hàng ( hoặc mỗi hàng ) xi-lanh, như trong hình minh họa, trong đó mỗi cam tác động ảnh hưởng trực tiếp đến một van xupap trải qua một con đội đáy phẳng .
Trong những phong cách thiết kế động cơ khác, trục cam nằm trong cacte, trong trường hợp này, mỗi cam thường tiếp xúc với thanh đẩy, thanh này tiếp xúc với cánh tay đòn để mở van, hoặc trong trường hợp động cơ đầu phẳng thì không cần thanh đẩy cần xupap. Thiết kế cam trên thường được cho phép vận tốc động cơ cao hơn vì nó tác động ảnh hưởng trực tiếp giữa cam và xupap .

Khe hở xupap

Khe hở xupap là khoảng chừng trống nhỏ giữa con đội xupap và thân xupap để bảo vệ rằng van xupap được đóng trọn vẹn. Trên động cơ có kiểm soát và điều chỉnh van cơ, khe hở xupap lớn quá mức gây ra tiếng ồn từ bộ truyền động xupap. Khe hở xupap quá nhỏ hoàn toàn có thể dẫn đến van không đóng đúng cách. Điều này dẫn đến giảm hiệu suất và hoàn toàn có thể quá nhiệt ở van xupap xả. Thông thường, khe hở xupap phải được kiểm soát và điều chỉnh mỗi 32.000 km với một bộ thước lá .
Hầu hết những động cơ sản xuất thời nay sử dụng con đội thủy lực để tự động hóa kiểm soát và điều chỉnh cho sự hao mòn của khe hở xupap. Dầu động cơ bẩn hoàn toàn có thể gây hỏng con đội .

Cân bằng nguồn năng lượng

Động cơ Otto có hiệu suất khoảng chừng 30 % ; nói cách khác, 30 % nguồn năng lượng sinh ra từ quy trình đốt cháy được chuyển thành nguồn năng lượng quay có ích tại trục đầu ra của động cơ, trong khi phần còn lại là tổn thất do nhiệt thải, ma sát và những phụ kiện động cơ .
Có một số ít cách để tịch thu một phần nguồn năng lượng bị mất thành nhiệt thải. Việc sử dụng bộ tăng áp trong động cơ diesel rất hiệu suất cao bằng cách tăng áp suất không khí vào và trên trong thực tiễn, hiệu suất tăng tương tự như khi có nhiều dung tích hơn .
Công ty Mack Truck cách đây nhiều thập kỷ, đã tăng trưởng một mạng lưới hệ thống tuabin quy đổi nhiệt thải thành động năng đưa trở lại hệ truyền động của động cơ. Năm 2005, BMW công bố tăng trưởng tuabin hơi, một mạng lưới hệ thống tịch thu nhiệt hai quá trình tương tự như như mạng lưới hệ thống Mack, tịch thu 80 % nguồn năng lượng trong khí thải và tăng 15 % hiệu suất của động cơ Otto. trái lại, động cơ sáu kỳ hoàn toàn có thể giảm mức tiêu thụ nguyên vật liệu tới 40 % .
Các động cơ tân tiến thường được cố ý sản xuất để có hiệu suất kém hơn một chút ít so với những gì chúng hoàn toàn có thể sinh ra. Điều này là thiết yếu cho việc trấn áp khí thải như tuần hoàn khí thải và bộ chuyển đổi xúc tác giúp giảm khói bụi và những chất ô nhiễm khí quyển khác. Việc giảm hiệu suất cao hoàn toàn có thể bị trung hòa bằng một bộ tinh chỉnh và điều khiển động cơ sử dụng kỹ thuật đốt cháy tinh gọn .
Tại Hoa Kỳ, Cơ quan Kinh tế Nhiên liệu Trung bình Doanh nghiệp nhu yếu xe phải đạt mức trung bình 34,9 mpg ‑ US ( 6,7 L / 100 km ; 41,9 mpg ‑ imp ) so với tiêu chuẩn hiện tại là 25 mpg ‑ US ( 9,4 L / 100 km ; 30,0 mpg ‑ lần hiển thị ) .
Khi những nhà phân phối xe hơi tìm cách phân phối những tiêu chuẩn này vào năm năm nay, những giải pháp kỹ thuật mới cho động cơ đốt trong truyền thống lịch sử ( ICE ) phải được xem xét. Một số giải pháp tiềm năng để tăng hiệu suất cao sử dụng nguyên vật liệu nhằm mục đích cung ứng những trách nhiệm mới gồm có đốt sau khi pít-tông ở xa trục khuỷu nhất, được gọi là điểm trung tâm chết trên và vận dụng quy trình Miller. Cùng với đó, phong cách thiết kế lại này hoàn toàn có thể giảm đáng kể mức tiêu thụ nguyên vật liệu và lượng khí thải NOx .
2 chu kì làm việc đầu của động cơ 4 kìVị trí bắt đầu, hành trình nạp và hành trình nén (từ trái sang phải)2 chu kì làm việc sau của động cơ 4 kìĐốt nhiên liệu, hành trình sinh công và hành trình xả (từ trái sang phải)

Lời kết

Ok. Trên đây là bài chia sẻ về động cơ 4 kì. Hy vọng bài viết này cung cấp những kiến thức hữu ích tới bạn. Nếu có bất kỳ thắc mắc nào thì hãy để lại dưới phần bình luận, chúng tôi sẽ hỗ trợ bạn. Cuối cùng, đừng quên đánh giá 5 saoShare bài viết để ủng hộ blog Sinh Viên Ô Tô nhé!

5/5 – ( 2 bầu chọn )

Source: https://bem2.vn
Category: Ứng dụng hay

Rate this post

Bài viết liên quan

Để lại ý kiến của bạn:

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.