Cách hiểu hệ thống nén và công suất trong động cơ nhỏ
nội dung
Mặc dù động cơ đã phát triển qua nhiều năm, nhưng tất cả các động cơ xăng đều hoạt động theo nguyên tắc giống nhau. Bốn hành trình xảy ra trong một động cơ cho phép nó tạo ra công suất và mô-men xoắn, và sức mạnh đó là thứ truyền động cho ô tô của bạn.
Hiểu được các nguyên tắc cơ bản về cách thức hoạt động của động cơ bốn thì sẽ giúp bạn chẩn đoán các vấn đề về động cơ và cũng giúp bạn trở thành một người mua có hiểu biết tốt.
Phần 1/5: Tìm hiểu Động cơ Bốn thì
Từ những động cơ xăng đầu tiên cho đến những động cơ hiện đại được chế tạo ngày nay, nguyên lý hoạt động của động cơ bốn kỳ vẫn được giữ nguyên. Phần lớn hoạt động bên ngoài của động cơ đã thay đổi trong những năm qua với việc bổ sung thêm hệ thống phun nhiên liệu, điều khiển máy tính, bộ tăng áp và bộ siêu nạp. Nhiều thành phần trong số này đã được sửa đổi và thay đổi trong nhiều năm để làm cho động cơ hoạt động hiệu quả và mạnh mẽ hơn. Những thay đổi này đã cho phép các nhà sản xuất bắt kịp với mong muốn của người tiêu dùng, đồng thời đạt được kết quả thân thiện với môi trường.
Động cơ xăng có bốn kỳ:
- Tact thừa nhận
- đột quỵ nén
- một bước di chuyển mạnh mẽ
- Phát hành đột quỵ
Tùy thuộc vào loại động cơ, những tiếng gõ này có thể xảy ra vài lần mỗi giây khi động cơ đang chạy.
Phần 2/5: Đột quỵ vào
Hành trình đầu tiên xảy ra trong động cơ được gọi là hành trình nạp. Điều này xảy ra khi piston di chuyển xuống trong xi lanh. Khi điều này xảy ra, van nạp sẽ mở ra, cho phép hỗn hợp không khí và nhiên liệu được hút vào xi lanh. Không khí được hút vào động cơ từ bộ lọc không khí, qua thân bướm ga, đi xuống qua đường ống nạp, cho đến khi đến xi lanh.
Tùy thuộc vào động cơ, nhiên liệu được thêm vào hỗn hợp không khí này tại một số thời điểm. Trong động cơ chế hòa khí, nhiên liệu được bổ sung khi không khí đi qua bộ chế hòa khí. Trong động cơ phun nhiên liệu, nhiên liệu được bổ sung tại vị trí của kim phun, có thể ở bất kỳ vị trí nào giữa thân bướm ga và xi lanh.
Khi piston kéo xuống trục khuỷu, nó tạo ra lực hút cho phép hỗn hợp không khí và nhiên liệu được hút vào. Lượng không khí và nhiên liệu hút vào động cơ phụ thuộc vào thiết kế của động cơ.
- Sự chú ý: Động cơ tăng áp và siêu nạp hoạt động theo cách giống nhau, nhưng chúng có xu hướng tạo ra nhiều công suất hơn do hỗn hợp không khí và nhiên liệu bị ép vào động cơ.
Phần 3/5: Hành trình nén
Hành trình thứ hai của động cơ là hành trình nén. Một khi hỗn hợp không khí / nhiên liệu ở bên trong xi lanh, nó phải được nén lại để động cơ có thể tạo ra nhiều công suất hơn.
- Sự chú ý: Trong hành trình nén, các van trong động cơ được đóng lại để ngăn không cho hỗn hợp không khí / nhiên liệu thoát ra ngoài.
Sau khi trục khuỷu hạ pít-tông xuống đáy xi-lanh trong suốt hành trình nạp, bây giờ nó bắt đầu chuyển động ngược lên. Pít tông tiếp tục di chuyển về phía trên cùng của xi lanh, nơi nó đạt đến điểm được gọi là tâm điểm chết trên (TDC), là điểm cao nhất mà nó có thể đạt tới trong động cơ. Khi đạt đến tâm điểm chết trên, hỗn hợp không khí-nhiên liệu được nén hoàn toàn.
Hỗn hợp được nén hoàn toàn này nằm trong một khu vực được gọi là buồng đốt. Đây là nơi mà hỗn hợp không khí / nhiên liệu được đốt cháy để tạo ra hành trình tiếp theo trong chu trình.
Hành trình nén là một trong những yếu tố quan trọng nhất trong việc tạo ra động cơ khi bạn đang cố gắng tạo ra nhiều công suất và mô-men xoắn hơn. Khi tính toán độ nén của động cơ, sử dụng hiệu số giữa lượng không gian trong xi lanh khi piston ở dưới cùng và lượng không gian trong buồng đốt khi piston chạm tới tâm chết trên. Tỷ số nén của hỗn hợp này càng lớn thì công suất do động cơ tạo ra càng lớn.
Phần 4/5: Power Move
Hành trình thứ ba của động cơ là hành trình làm việc. Đây là hành trình tạo ra công suất trong động cơ.
Sau khi pít-tông đạt đến tâm trên cùng của hành trình nén, hỗn hợp không khí-nhiên liệu được đưa vào buồng đốt. Hỗn hợp nhiên liệu không khí sau đó được đánh lửa bằng bugi. Tia lửa điện từ bugi đốt cháy nhiên liệu, gây ra tiếng nổ dữ dội, có kiểm soát trong buồng đốt. Khi tiếng nổ này xảy ra, lực sinh ra sẽ ép lên pít-tông và làm chuyển động trục khuỷu, cho phép các xi-lanh của động cơ tiếp tục làm việc qua cả XNUMX kỳ.
Nên nhớ rằng khi xảy ra hiện tượng cháy nổ, va chạm điện này phải xảy ra vào một thời điểm nhất định. Hỗn hợp nhiên liệu không khí phải bốc cháy tại một điểm nhất định tùy thuộc vào thiết kế của động cơ. Trong một số động cơ, hỗn hợp phải bốc cháy gần tâm điểm chết trên (TDC), trong khi ở một số động cơ khác, hỗn hợp phải bốc cháy vài độ sau thời điểm này.
- Sự chú ý: Nếu tia lửa điện không xuất hiện đúng lúc, động cơ có thể xảy ra tiếng ồn hoặc hư hỏng nghiêm trọng, dẫn đến hỏng động cơ.
Phần 5/5: Phát hành đột quỵ
Hành trình nhả là hành trình thứ tư và là hành trình cuối cùng. Sau khi hoàn thành hành trình làm việc, xi lanh được nạp đầy khí thải còn lại sau khi đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu không khí. Các khí này phải được lọc sạch khỏi động cơ trước khi khởi động lại toàn bộ chu trình.
Trong quá trình này, trục khuỷu đẩy piston trở lại xi lanh với van xả mở. Khi piston di chuyển lên, nó sẽ đẩy các khí ra ngoài qua van xả, dẫn vào hệ thống xả. Điều này sẽ loại bỏ hầu hết các khí thải ra khỏi động cơ và cho phép động cơ khởi động lại theo hành trình nạp.
Điều quan trọng là phải hiểu cách mỗi hành trình này hoạt động trên động cơ bốn thì. Biết các bước cơ bản này có thể giúp bạn hiểu cách một động cơ tạo ra công suất, cũng như cách nó có thể được sửa đổi để làm cho nó mạnh mẽ hơn.
Điều quan trọng là phải biết các bước này khi cố gắng xác định sự cố động cơ bên trong. Hãy nhớ rằng mỗi cú đánh này thực hiện một nhiệm vụ cụ thể phải được đồng bộ với động cơ. Nếu bất kỳ bộ phận nào của động cơ bị lỗi, động cơ sẽ không chạy chính xác, nếu có.
