Čtyři-motor mrtvice

Výkon limitationsEdit

maximální množství energie generované motorem, je určen maximální množství vzduchu požití., Množství energie generované pístovým motorem je spojena s jeho velikost (objem válců), zda to je dvoutakt nebo čtyřtakt design, objemová účinnost, ztráty, vzduch-poměr palivo, výhřevnost paliva, obsahu kyslíku ve vzduchu a rychlost (OT / min). Rychlost je nakonec omezena pevností materiálu a mazáním. Ventily, písty a ojnice trpí silnými silami zrychlení. Při vysokých otáčkách motoru může dojít k fyzickému poškození a chvění pístních kroužků, což vede ke ztrátě výkonu nebo dokonce ke zničení motoru., K flutteru pístního kroužku dochází, když kroužky oscilují svisle uvnitř drážek pístu, ve kterých jsou umístěny. Kruhový flutter ohrožuje těsnění mezi kroužkem a stěnou válce, což způsobuje ztrátu tlaku a výkonu válce. Pokud se motor otáčí příliš rychle, pružiny ventilu nemohou působit dostatečně rychle, aby uzavíraly ventily. To se běžně označuje jako „plovák ventilu“ a může to mít za následek kontakt pístu s ventilem a vážné poškození motoru. Při vysokých rychlostech má mazání rozhraní stěny pístového válce tendenci se rozpadat., To omezuje rychlost pístu pro průmyslové motory o 10 m/s.

Sání/výfuku port flowEdit

výstupní výkon motoru je závislé na schopnosti sání (vzduch–palivová směs) a výfukových ohledu na to, pohybovat se rychle přes ventil porty, obvykle se nachází v hlavě válců. Pro zvýšení motoru výstupní výkon, nesrovnalosti v sací a výfukové cesty, jako je lití vady, může být odstraněna, a, s pomocí proudění vzduchu lavice, poloměry ventil port otočí a sedla ventilu konfigurace může být upraven tak, aby snížení odporu., Tento proces se nazývá portování a lze jej provést ručně nebo pomocí CNC stroje.

využití Odpadního tepla spalovacího engineEdit

spalovací motor je v průměru schopny přeměnit pouze 40-45% přiváděné energie na mechanickou práci. Velká část odpadní energie je ve formě tepla, které se uvolňuje do životního prostředí prostřednictvím chladicí kapaliny, ploutví atd. Pokud bychom mohli nějakým způsobem obnovit odpadní teplo, můžeme zlepšit výkon motoru. Bylo zjištěno, že i když je získáno 6% zcela zbytečného tepla, může výrazně zvýšit účinnost motoru.,

Mnoho metod byla vypracována za účelem získání odpadního tepla z výfuku motoru a použít ji dále extrahovat některé užitečné práce, snížení znečišťujících látek ve výfukových plynech ve stejnou dobu. Použití Rankinova cyklu, turbodmychadla a termoelektrické generace může být velmi užitečné jako systém rekuperace odpadního tepla.

SuperchargingEdit

Jeden způsob, jak zvýšit výkon motoru je přinutit více vzduchu do válce tak, že více energie může být vyroben z každého zdvihu., To lze provést pomocí nějakého typu zařízení pro kompresi vzduchu známého jako kompresor, který může být poháněn klikovým hřídelem motoru.

přeplňování zvyšuje výkonové limity spalovacího motoru vzhledem k jeho výtlaku. Nejčastěji je kompresor vždy spuštěn, ale existují návrhy, které umožňují jeho vyříznutí nebo běh při různých rychlostech (vzhledem k otáčkám motoru)., Mechanicky řízené přeplňování má tu nevýhodu, že některé výstupní výkon se používá k pohonu kompresoru, zatímco energie je zbytečný na vysoký tlak výfukových plynů, jako byl vzduch stlačený dvakrát a pak získá více potenciální objem ve spalovacím ale to je pouze rozšířen v jedné fázi.

TurbochargingEdit

turbodmychadlo je kompresor, který je poháněn výfukovými plyny motoru pomocí turbíny. Do výfukového systému vozidla je zabudován turbodmychadlo, které využívá vyloučený výfuk., Skládá se ze dvoudílné vysokorychlostní turbínové sestavy s jednou stranou, která stlačuje nasávaný vzduch a druhou stranu, která je poháněna odtokem výfukových plynů.

Při volnoběhu, a při nízké až střední rychlosti, turbína produkuje málo energie z malé výfukových objem, turbodmychadlo má malý vliv a motor pracuje téměř v přirozeně aspirated způsobem., Když mnohem větší výkon, je nutné, motoru a rychlosti otevření škrtící klapky jsou zvýšeny až výfukové plyny jsou dostatečné k ‚spool‘ turbodmychadla je turbína spustit kompresi mnohem více vzduchu, než je obvyklé do sacího potrubí. Díky funkci této turbíny je tedy vyloučen další výkon (a rychlost).

turbodmychadlo umožňuje efektivnější provoz motoru, protože je poháněno tlakem výfukových plynů, který by jinak byl (většinou) zbytečný, ale existuje konstrukční omezení známé jako turbo lag., Zvýšený výkon motoru je ihned k dispozici, vzhledem k nutnosti výrazně zvýšit OTÁČKY motoru, vybudovat tlak a roztočí turbo, před turbo začne dělat nějaké užitečné stlačování vzduchu. Zvýšený objem sání způsobuje zvýšené výfukové plyny a točí turbo rychleji, a tak dále, dokud není dosaženo stabilního provozu s vysokým výkonem. Dalším problémem je, že vyšší tlak výfukových plynů způsobuje, že výfukové plyny přenášejí více tepla na mechanické části motoru.,

poměr tyče a pístu k zdvihu

poměr tyče k zdvihu je poměr délky ojnice k délce zdvihu pístu. Delší tyč snižuje boční tlak pístu na stěně válce a stresové síly, což zvyšuje životnost motoru. Zvyšuje také náklady a výšku a hmotnost motoru.

„čtvercový motor“ je motor s průměrem otvoru rovnajícím se jeho délce zdvihu., Motor, kde je průměr otvoru větší než jeho délka zdvihu, je přeplňovaný motor, naopak motor s průměrem otvoru, který je menší než jeho délka zdvihu, je podtržený motor.

valve trainEdit

ventily jsou obvykle ovládány vačkovým hřídelem otáčejícím se při poloviční rychlosti klikového hřídele. Má řadu vaček po celé své délce, z nichž každá je určena k otevření ventilu během příslušné části sacího nebo výfukového zdvihu. Tappet mezi ventilem a vačkou je kontaktní plocha, na které se vačka sklouzne k otevření ventilu., Mnoho motorů použití jednoho nebo více vačkových hřídelí „nad“ řadě (nebo každý řádek) válců, jako na obrázku, ve kterém každý cam přímo ovládá ventil přes ploché zdvihátko. V další konstrukce motorů vačkový hřídel je v klikové skříni, v takovém případě je každý cam obvykle kontakty push tyč, která kontaktů vahadla ventilu, který se otevře ventil, nebo v případě, že plochý motor pístnice, není nutné. Režijní cam design obvykle umožňuje vyšší otáčky motoru, protože poskytuje nejpřímější cestu mezi vačkou a ventilem.,

Ventilu clearanceEdit

vůle Ventilů se týká malé mezery mezi zdvihátka ventilu a dříku ventilu, který zajišťuje, že se ventil zcela uzavře. U motorů s mechanickým nastavením ventilu způsobuje nadměrná vůle hluk z ventilového vlaku. Příliš malá vůle ventilu může vést k tomu, že ventily se správně nezavírají. To má za následek ztrátu výkonu a případné přehřátí výfukových ventilů. Obvykle musí být vůle upravena každých 20 000 mil (32 000 km)s měřidlem.,

většina moderních výrobních motorů používá hydraulické zvedáky k automatickému vyrovnání opotřebení součástí ventilu. Špinavý motorový olej může způsobit selhání zvedáku.

Energetické balanceEdit

Otto motory jsou o 30% účinnější; jinými slovy, 30% energie generované spalovacími je přeměněna na užitečnou rotační energii na výstupní hřídel motoru, zatímco zbytek ztráty v důsledku odpadní teplo, tření a příslušenství motoru. Existuje celá řada způsobů, jak obnovit část energie ztracené na odpadní teplo., Použití turbodmychadla u vznětových motorů je velmi účinné zvýšením přívodního tlaku vzduchu a ve skutečnosti poskytuje stejné zvýšení výkonu jako větší posun. Společnost Mack Truck před desítkami let vyvinula turbínový systém, který přeměnil odpadní teplo na kinetickou energii, kterou přiváděl zpět do převodovky motoru. V roce 2005, BMW oznámila, že vývoj turbosteamer, dvoustupňové tepelné zotavení systému podobné Mack systém, který využívá 80% energie ve spalinách a zvyšuje účinnost Otto motor o 15%., Naproti tomu šestitaktní motor může snížit spotřebu paliva až o 40%.

moderní motory jsou často záměrně konstruovány tak, aby byly o něco méně účinné, než by jinak mohly být. To je nezbytné pro omezování emisí, například recirkulace výfukových plynů a katalyzátory, které snižují smogu a dalších látek znečišťujících ovzduší. Snížení účinnosti může být potlačeno řídicí jednotkou motoru pomocí technik lean burn.

Ve Spojených Státech, Corporate Average Fuel Economy nařizuje, že vozidla musí dosáhnout v průměru 34.9 mpg‑USA (6,7 L/100 km; 41.,9 mpg-imp) ve srovnání se současným standardem 25 mpg-US (9,4 L/100 km; 30,0 mpg‑imp). Jako automobilky podívejte se na splnění těchto norem do 2016, nové způsoby inženýrství tradiční motor s vnitřním spalováním (ICE), musí být považovány za. Některé potenciální řešení pro zvýšení palivové účinnosti, jak poznat nové mandáty patří střílející po pístu je nejdále od klikové hřídele, známé jako horní úvrati, a použití Miller cyklu. Společně by tento redesign mohl výrazně snížit spotřebu paliva a žádné emise
X.,