วงจรการทำงานของเครื่องยนต์รถยนต์คืออะไร

เครื่องยนต์มีหลายประเภทในขณะที่ล้อรถหนอนผีเสื้อน้ำและแม้บางครั้งการขนส่งทางอากาศ (รถบรรทุกรถยนต์ยานพาหนะพิเศษเรือยนต์เครื่องบิน ฯลฯ ) มักเป็นไปได้ที่จะพบกับเครื่องยนต์สันดาปภายใน (ICE)

เครื่องยนต์สันดาปภายในเป็นน้ำมันเบนซินและดีเซลนอกจากนี้ยังสามารถใช้ก๊าซไฮโดรเจนและไฮโดรเจนได้ (เครื่องยนต์สันดาปภายในของไฮโดรเจน) มอเตอร์อื่น ๆ มีความแตกต่างกันในด้านการออกแบบรูปทรงทั้งสองแบบและสี่จังหวะ

หรืออีกวิธีหนึ่งหน่วยพลังงานของประเภทนี้กลายเป็นที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากความเป็นเอกเทศความเก่งกาจและข้อดีอื่น ๆ ในกรณีนี้มวลรวมมีหลายตัวแปรและลักษณะที่แตกต่างกันในหมู่ที่มีมูลค่าการแยกรอบการทำงาน ต่อไปเราจะพูดถึงว่าวงจรการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายในรถยนต์หมายถึงอะไร

รอบการทำงานของ ICE: สิ่งที่คุณต้องรู้

ถ้าเราพิจารณาหลักการของเครื่องยนต์สันดาปภายในเชื้อเพลิงในหน่วยดังกล่าวจะถูกเผาในห้องที่ปิดสนิท (ห้องเผาไหม้) ซึ่งมีส่วนผสมของน้ำมันเชื้อเพลิงพร้อมอากาศหรือน้ำมันและอากาศถ่ายเทแยกจากกัน (เครื่องยนต์ดีเซลและเครื่องยนต์ฉีดโดยตรง)

การทำงานของเครื่องยนต์ดังกล่าวขึ้นอยู่กับความจริงที่ว่าในระหว่างการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงก๊าซจะขยายตัว ก๊าซเหล่านี้ทำให้ความดันในกระบอกเพิ่มขึ้นเพื่อให้ลูกสูบได้รับ "ดัน" จากนั้นพลังงานที่ถ่ายโอนไปยังลูกสูบจะถูกแปลงเป็นเครื่องจักรกล ลองดูหลักการของเครื่องยนต์รวมถึงรอบการทำงานในรายละเอียดเพิ่มเติม

ดังนั้นวัฏจักรการทำงานของเครื่องยนต์เป็นชุดของกระบวนการทำซ้ำที่เกิดขึ้นในถังภายในการเปลี่ยนแปลงของพลังงานความร้อนของน้ำมันเชื้อเพลิงในการทำงานเชิงกลที่เป็นประโยชน์ หากรอบการทำงานหนึ่งครั้งทำในลูกสูบ 2 จังหวะเมื่อเพลาข้อเหวี่ยงหมุนได้หนึ่งครั้งเครื่องยนต์นี้จะมีสองจังหวะ

เครื่องยนต์ที่ติดตั้งบนรถยนต์มักใช้วงจรสี่รอบ (เครื่องยนต์สี่จังหวะ) ซึ่งหมายความว่ารอบการทำงานจะดำเนินการสำหรับสองเพลาข้อเหวี่ยงและสี่จังหวะของลูกสูบ การทำงานของเครื่องยนต์เผาไหม้ภายในดังกล่าวสามารถแบ่งออกเป็นวัฏจักร: จังหวะการชัก, จังหวะการบีบอัด, จังหวะของจังหวะการทำงาน, จังหวะการปลดปล่อย

เครื่องยนต์เบนซิน 4 จังหวะทำงานอย่างไร?

เพื่อให้ชัดเจนยิ่งขึ้นให้เริ่มต้นด้วยความจริงที่ว่าเมื่อลูกสูบในกระบอกสูบในระหว่างเครื่องยนต์เริ่มเข้าสู่ตำแหน่งสุดขีด(ใกล้เคียงเป็นไปได้หรือถูกลบออกด้วยความเคารพกับแกนเพลาข้อเหวี่ยง) บทบัญญัติเหล่านี้จะเรียกว่า TDC และ BDC TDC หมายถึงศูนย์ตายด้านบนขณะที่ HMT หมายถึงศูนย์ตายด้านล่าง ตอนนี้กลับไปที่บาร์

  • ในจังหวะการหดตัวของเพลาข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์ทำให้การเปิดครึ่งแรกย้ายลูกสูบจาก TDC BDC ไป ณ จุดนี้วาล์วทางเข้าเปิดออกและวาล์วไอเสียถูกปิด เมื่อลูกสูบเคลื่อน underpressure ลงจะเกิดขึ้นในถังโดยถัง "ดูด" เชื้อเพลิงผสมอากาศผ่านวาล์วเปิด ผสมการทำงานประกอบด้วยของอากาศและเชื้อเพลิง atomized (เฉพาะอากาศเข้าสู่เครื่องยนต์ในช่วงจังหวะการบริโภค)
  • ขั้นตอนต่อไปคือการบีบอัด หลังจากกรอกเกิดขึ้นถังน้ำมันเชื้อเพลิงผสมอากาศเพลาข้อเหวี่ยงจะเริ่มต้นที่จะทำให้การเปิดครึ่งที่สอง ณ จุดนี้ลูกสูบเริ่มต้นจะเพิ่มขึ้นจาก BDC จะ TDC วาล์วขาเข้าถูกปิดอยู่แล้ว จากนั้นลูกสูบจะบีบอัดส่วนผสมในถังที่ปิดสนิท ยิ่งมีปริมาตรของถังลดลงมากเท่าใดอัดส่วนผสมมากขึ้น ผลของการบีบอัดนี้คือการเพิ่มอุณหภูมิของส่วนผสม
  • เมื่อลูกสูบมาถึงจุดสิ้นสุดของจังหวะการบีบอัด (เกือบจะถึง TDC) ส่วนผสมในเครื่องยนต์เบนซินจะติดไฟจากแหล่งภายนอก (ประกายไฟบนหัวเทียน) จากนั้นเชื้อเพลิงจะเผาผลให้อุณหภูมิและแรงดันในกระบอกสูบ เมื่อถึงจุดนี้ลูกสูบกำลังเคลื่อนที่กลับจาก TDC ไปยังจุดตายต่ำสุดและใช้พลังงานจากแก๊สที่กำลังขยายตัว

เพิ่มเติมจากลูกสูบผ่านพลังงานก้านเชื่อมต่อจะถูกโอนไปยัง KCM ทำให้สามารถหมุนเพลาข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์ได้ เพลาข้อเหวี่ยงในเวลานี้ทำให้การเลี้ยวครึ่งรอบที่สามและการเคลื่อนที่ของลูกสูบจาก TDC ไปยัง NMT เรียกว่าจังหวะการทำงานของลูกสูบ

  • หลังจากลูกสูบเกือบจะถึง HMT เมื่อสิ้นสุดการทำงานจังหวะวาล์วเปิดออก หลังจากนั้นความดันในกระบอกสูบลดลงอุณหภูมิก็ลดลงบ้าง แล้วจังหวะเริ่มต้น ในเวลานี้เพลาข้อเหวี่ยงจะเสร็จสิ้นการหมุนครึ่งหลังและลูกสูบอีกครั้งจะเพิ่มขึ้นจาก HMT ไปยัง TDC ซึ่งจะผลักดันให้ก๊าซไอเสียจากกระบอกสูบผ่านวาล์วไอเสียเปิดสู่ท่อร่วมไอเสีย

การทำงานของเครื่องยนต์ดีเซลสี่จังหวะ

แม้ว่าเครื่องยนต์ดีเซลจะมีโครงสร้างคล้ายกับเครื่องยนต์เบนซินดีเซลจะบีบอัดอากาศในขั้นต้นหลังจากที่เชื้อเพลิงดีเซลถูกฉีดเข้าไปในห้องเผาไหม้โดยตรง ในกรณีนี้การจุดระเบิดของส่วนผสมดังกล่าวเกิดขึ้นได้เอง (ภายใต้ความกดดันสูงและเป็นผลจากการสัมผัสกับอากาศที่ร้อนจากแรงอัด)

ในคำพูดง่ายๆอากาศจะหดตัวและเผาผลาญโดยเฉลี่ยประมาณ 650 องศาเซลเซียส ในตอนท้ายของจังหวะการบีบอัดในห้องเผาไหม้หัวฉีดเชื้อเพลิงจะฉีดดีเซลจากนั้นส่วนผสมของดีเซลและอากาศจะติดไฟเอง

ด้วยคุณลักษณะนี้ในใจที่จังหวะไอดี (ลูกสูบเคลื่อนที่จาก TDC ไปยัง BDC) เนื่องจากการปล่อยลงในถังอากาศจะถูกส่งผ่านวาล์วไอดี ความดันและอุณหภูมิของอากาศที่จุดนี้อยู่ในระดับต่ำ

ลูกสูบขึ้นจาก HMT ไปยังศูนย์ตายด้านบน เช่นเดียวกับเครื่องยนต์เบนซินวาล์วไอดีและไอเสียถูกปิดสนิทซึ่งจะช่วยให้ลูกสูบบีบอัดอากาศได้ดี

หมายเหตุสำหรับเครื่องยนต์ดีเซลเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งที่อุณหภูมิของอากาศอัดจะเพียงพอที่จะจุดไฟได้ด้วยเหตุนี้อัตราส่วนการอัดของเครื่องยนต์ดีเซล ICE จึงสูงกว่าเครื่องยนต์เบนซินมาก นอกจากนี้เมื่อลูกสูบไปถึง TDC แล้วการฉีดเชื้อเพลิงเกิดขึ้น (ขณะฉีดพ่นเครื่องยนต์ดีเซล)

ถ้าเราคำนึงถึงความดันอากาศในกระบอกสูบสูง (จำเป็นสำหรับการทำความร้อน) น้ำมันดีเซลในขณะฉีดควรให้แรงดันสูงมาก ในความเป็นจริงหัวฉีดต้อง "กด" น้ำมันดีเซลเข้าไปในห้องเผาไหม้ซึ่งมีลูกสูบอัดและบีบอัดไว้สูง

เพื่อแก้ปัญหานี้ระบบเครื่องยนต์ดีเซลจำนวนมากมีปั๊มน้ำมันเชื้อเพลิง (ปั๊มแรงดันสูง) นอกจากนี้ในโครงการสามารถใช้ปั๊มหัวฉีด (หัวฉีดและปั๊มรวมกันเป็นหนึ่งในอุปกรณ์) ยังคงมีตัวเลือกเมื่อเครื่องยนต์ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ที่เรียกว่า "แรงดันสูง" เกี่ยวกับระบบรางทั่วไป

นอกจากนี้เรายังแนะนำให้อ่านบทความเกี่ยวกับแรงบิดและกำลังของเครื่องยนต์ จากบทความนี้คุณจะได้เรียนรู้ในรายละเอียดเกี่ยวกับลักษณะเหล่านี้สิ่งที่วัดกำลังและแรงบิดของเครื่องยนต์ตัวบ่งชี้เหล่านี้ขึ้นอยู่กับแต่ละอื่น ๆ เป็นต้น

หลังจากการเผาไหม้ของค่าใช้จ่ายแก๊สจะขยายตัวและจังหวะการทำงานของลูกสูบจะเริ่มขึ้น อุณหภูมิที่เกิดจากการเผาไหม้ของส่วนผสมจะเพิ่มขึ้นความดันจะเพิ่มขึ้น ความดันที่ระบุของก๊าซ "ดัน" ลูกสูบเกิดจังหวะการทำงาน ขั้นตอนสุดท้ายคือการปลดปล่อยเมื่อลูกสูบอีกครั้งหลังจากที่ยกจังหวะการทำงานขึ้นอีกครั้งจาก BDC ไปยัง TDC จากนั้นกระบวนการทั้งหมดที่กล่าวมาข้างต้น (รอบหน้าที่ของเครื่องยนต์) จะถูกทำซ้ำ

การทำงานแบบซิงโครนัสหลายกระบอกสูบ

ข้างต้นได้มีการอธิบายถึงหลักการของ ICE ขณะที่กระบวนการในกระบอกสูบได้รับการพิจารณา อย่างไรก็ตามตามที่ทราบแล้วเครื่องยนต์ส่วนใหญ่มีหลายกระบอกสูบ เพื่อให้การทำงานของกระบอกสูบเรียบและราบเรียบสอดคล้องกันจังหวะการทำงานของลูกสูบในแต่ละกระบอกสูบควรเกิดขึ้นในช่วงเวลาที่เท่ากัน (มุมการหมุนของเพลาข้อเหวี่ยงเดียวกัน)

ในกรณีนี้ลำดับซึ่งรอบเดียวกันในถังที่แตกต่างกันมักเรียกว่าลำดับการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายใน (เช่น 1-2-4-3) ในทางปฏิบัติดูเหมือนว่าหลังจากจังหวะการทำงานในกระบอกสูบ 1 แล้วจังหวะการทำงานจะเกิดขึ้นในวินาทีที่สี่และเฉพาะในถังที่สามเท่านั้น

ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับรูปแบบเครื่องยนต์และคุณสมบัติการออกแบบลำดับ (ขั้นตอนการทำงาน) อาจแตกต่างกัน ความจริงก็คือเครื่องยนต์ไม่เพียง แต่เป็นเส้นตรงเท่านั้น แต่ยังมีรูปตัววี

นอกจากนี้เรายังแนะนำให้อ่านบทความเกี่ยวกับประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ดีเซล จากบทความนี้คุณจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับพารามิเตอร์นี้และสิ่งที่ขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพและทำไมเครื่องยนต์ดีเซลจึงมีประสิทธิภาพสูงกว่าน้ำมันเบนซิน

ในกรณีที่สองการจัดวางดังกล่าวช่วยให้กระบอกสูบสามารถวางตำแหน่งได้ในมุมหนึ่งขณะที่สามารถเพิ่มจำนวนกระบอกสูบได้โดยไม่ต้องเพิ่มความยาวของบล็อกเครื่องยนต์ โซลูชันนี้ช่วยให้คุณสามารถวางเครื่องยนต์หลายสูบที่มีประสิทธิภาพภายใต้ประทุนไม่เพียง แต่เป็นรถ SUV หรือรถบรรทุกขนาดใหญ่ แต่ยังมีรถ