Nelitahtinen moottori

Teho limitationsEdit

mahdollisimman paljon voimaa syntyy moottorin määräytyy suurin määrä ilmaa nautittuina., Määrä sähköntuotannosta mäntä moottori on sen kokoon liittyen (sylinterin tilavuus), onko se on kaksitahtimoottori tai nelitahtinen suunnittelu, volumetrinen hyötysuhde, häviöt, ilma-polttoaine-suhde, lämpöarvo polttoaineen, ilman happipitoisuuden ja nopeus (RPM). Nopeutta rajoittavat lopulta materiaalin lujuus ja voitelu. Venttiilit, männät ja liitäntätangot kärsivät vakavista kiihdytysvoimista. Suurella moottorin kierrosnopeudella voi esiintyä fyysistä rikkoutumista ja männän rengasrattaita, mikä johtaa tehohäviöön tai jopa Moottorin tuhoutumiseen., Mäntä ring-värinä tapahtuu, kun renkaat värähtelemään pystysuunnassa sisällä mäntä urat he asuvat. Rengasrikko vaarantaa renkaan ja sylinterin seinämän välisen tiivisteen, mikä aiheuttaa sylinterin paineen ja tehon menetyksen. Jos moottori pyörii liian nopeasti, venttiilijouset eivät voi toimia riittävän nopeasti venttiilien sulkemiseksi. Tästä käytetään yleisesti nimitystä ”venttiilin kellunta”, ja se voi johtaa männän ja venttiilin kosketukseen vahingoittaen vakavasti moottoria. Suurilla nopeuksilla männän sylinterin seinäliittymän voitelu pyrkii hajoamaan., Tämä rajoittaa männän nopeus, teolliseen moottorit noin 10 m/s.

Imu/pakoaukon flowEdit

teho moottori on riippuvainen kyky saanti (ilman ja polttoaineen seos) ja pakokaasujen väliä liikkua nopeasti läpi venttiilin porttia, tyypillisesti sijaitsee sylinterin päähän. Lisätä moottorin teho, sääntöjenvastaisuuksia saanti ja pakokaasujen polkuja, kuten valu puutteita, voidaan poistaa, ja tuella ilman virtaus penkki, säteiden, venttiili-portti kääntyy ja venttiilin kokoonpano voidaan muuttaa, vähentää vastus., Tätä prosessia kutsutaan siirrettävyyttä, ja se voidaan tehdä käsin tai CNC-kone.

polttomoottorin hukkalämmön talteenotto

polttomoottori pystyy keskimäärin muuntamaan vain 40-45 prosenttia toimitetusta energiasta mekaaniseksi työksi. Suuri osa jätteestä energiaa lämpönä, joka vapautuu ympäristöön läpi jäähdytysnestettä, evät jne. Jos voisimme jotenkin palauttaa hukkalämmön voimme parantaa moottorin suorituskykyä. On havaittu, että vaikka 6% täysin hukkaan lämpöä otetaan talteen se voi lisätä moottorin tehokkuutta huomattavasti.,

Monet menetelmät on kehitetty, jotta uute jätteiden lämmön pois moottorin pakokaasu-ja käyttää sitä edelleen poimia joitakin hyödyllisiä työ, vähentää pakokaasujen epäpuhtauksien samaan aikaan. Käyttö Rankine Cycle, turboahdin ja lämpömittarilla sukupolvi voi olla erittäin hyödyllinen, koska hukkalämmön talteenotto järjestelmä.

SuperchargingEdit

Yksi tapa lisätä moottorin teho on pakottaa enemmän ilmaa sylinteriin niin, että enemmän valtaa voidaan tuottaa kustakin teho aivohalvauksen., Tämä voidaan tehdä käyttämällä jonkinlaista ilmanpuristuslaite tunnetaan ahtimen, joka voi olla powered by Moottorin kampiakseli.

mekaaninen ahtaminen lisää teho rajoja polttomoottori suhteessa sen siirtymä. Yleisimmin, ahdin on aina käynnissä, mutta on ollut malleja, joiden avulla se voidaan leikata pois tai ajaa vaihtelevilla nopeuksilla (suhteessa moottorin nopeus)., Mekaanisesti ajettu mekaaninen ahtaminen on se haittapuoli, että jotkut teho käytetään ajaa ahdin, kun valta on hukkaan korkea paine pakokaasujen, kun ilma on puristettu kaksi kertaa ja sitten saa enemmän potentiaalia määrä palamista, mutta se on vain laajentunut yhdessä vaiheessa.

TurbochargingEdit

turboahdin on ahdin, joka ohjaa moottorin pakokaasut, jonka avulla turbiini. Turboahdin liitetään ajoneuvon pakojärjestelmään poistetun Pakokaasun hyödyntämiseksi., Se koostuu kaksi osainen, korkea-nopeus turbiinin kokoonpano, jossa on yksi puoli, joka pakkaa imuilman, ja toinen puoli, joka on powered by pakokaasujen ulosvirtaus.

Kun tyhjäkäynnillä, ja alhainen-kohtalainen nopeuksilla, turbiini tuottaa vähän virtaa pieni pakokaasun tilavuus, turboahdin on vähän vaikutusta ja moottori toimii lähes vapaasti hengittävillä tavalla., Kun paljon enemmän teho tarvitaan, moottorin kierrosluvun ja kaasuläpän avaaminen on lisääntynyt, kunnes pakokaasut ovat riittävät ’spool up’ turboahtimen turbiini on aloittaa puristamalla paljon enemmän ilmaa kuin normaali osaksi imusarja. Näin ylimääräinen teho (ja nopeus) poistetaan tämän turbiinin toiminnan kautta.

Turboahdin mahdollistaa tehokkaamman moottorin toiminnan, koska se ohjaa pakokaasun paine, joka muuten olisi (enimmäkseen) hukkaan, mutta on suunnittelu rajoitus tunnetaan turboviive., Lisääntynyt moottorin teho ei ole välittömästi saatavilla, koska täytyy voimakkaasti lisätä moottorin kierroksia, rakentaa painetta ja spin ylös turbo, ennen kuin turbo alkaa tehdä mitään hyödyllistä ilman pakkausta. Lisääntynyt imutilavuus lisää pakokaasua ja pyörittää turboa nopeammin ja niin edelleen, kunnes tasainen suuritehoinen käyttö on saavutettu. Toinen vaikeus on se, että suurempi pakokaasupaine saa Pakokaasun siirtämään enemmän lämmöstään Moottorin mekaanisiin osiin.,

Sauva ja mäntä-to-tahti ratioEdit

sauva-to-tahti suhde on suhde pituus kiertokanki pituus mäntä aivohalvaus. Pidempi tanko vähentää männän sivuttaispainetta sylinterin seinässä ja jännitysvoimia, mikä lisää moottorin käyttöikää. Se myös lisää kustannuksia ja Moottorin korkeutta ja painoa.

”neliömoottori” on moottori, jonka kantoläpimitta vastaa sen iskunpituutta., Moottori, jossa reiän halkaisija on suurempi kuin sen iskun pituus on oversquare engine, päinvastoin, moottori, joiden reiän halkaisija on pienempi kuin sen iskun pituus on undersquare moottori.

Venttiilijunamuokkaa

venttiilejä käyttää tyypillisesti kampiakselin puolinopeudella pyörivä nokka-akseli. Siinä on useita kameroita pituussuunnassa, joista jokainen on suunniteltu avaamaan venttiili imu-tai pakoiskun sopivan osan aikana. Läppä venttiilin ja nokan välissä on kosketuspinta, jolla nokka liukuu venttiilin avaamiseksi., Monet moottorit käyttää yhden tai useamman nokka-akselit ”edellä” rivillä (tai jokaisen rivin) sylinterien, kuin kuva, jossa jokainen cam suoraan aktivoi venttiilin kautta litteä nokka. Muita moottorin malleja nokka-akseli on kampikammiossa, jolloin jokainen cam yleensä yhteystiedot push rod, jonka yhteystiedot rokkari käsi, joka avaa venttiilin, tai jos flathead moottori push rod ei ole tarpeen. Yleiskameran rakenne mahdollistaa tyypillisesti suuremmat Moottorin kierrosnopeudet, koska se tarjoaa suorimman reitin nokan ja venttiilin välillä.,

Venttiili clearanceEdit

Venttiilin välys viittaa pieni ero venttiilin nostaja ja venttiilin varsi, joka varmistaa, että venttiili sulkeutuu täysin. Mekaanisella venttiilinsäätöllä varustetuissa moottoreissa liiallinen puhdistuma aiheuttaa venttiilijunasta melua. Liian pieni venttiilien välys voi johtaa siihen, että venttiilit eivät sulkeudu kunnolla. Tämä johtaa suorituskyvyn heikkenemiseen ja mahdollisesti poistoventtiilien ylikuumenemiseen. Tyypillisesti raivaus on korjattava 32 000 kilometrin välein tunturimittarilla.,

useimmat nykyaikaiset tuotantomoottorit käyttävät hydraulisia nostimia kompensoidakseen automaattisesti venttiilijunan osan kulumista. Likainen moottoriöljy voi aiheuttaa nostovian.

Energia balanceEdit

Otto-moottorit ovat noin 30% tehokkaampia; toisin sanoen, 30% energiasta tuotetaan palamisen muunnetaan hyötyä rotaatio energia-ulostulo akseli moottori, kun taas loput tappioita, koska hukkalämpöä, kitka ja moottorin tarvikkeet. Hukkalämmölle menetetystä energiasta on useita keinoja saada talteen osa., Käyttö turboahdin dieselmoottoreissa on erittäin tehokas lisäämällä tuloilman paine ja vaikutus, tarjoaa samalla lisää suorituskykyä kuin ottaa lisää siirtymä. Mack Kuorma-auton yritys, vuosikymmeniä sitten, kehitetty turbiini-järjestelmä, joka muuntaa hukkalämpöä osaksi kineettistä energiaa, että se syötetään takaisin moottorin vaihteisto. Vuonna 2005, BMW ilmoitti kehitystä turbosteamer, kaksivaiheinen lämmön talteenotto järjestelmä samanlainen Mack järjestelmä, joka palauttaa 80% energiaa pakokaasun ja nostaa tehokkuutta on Otto-moottori 15%., Sen sijaan kuusitahtimoottori voi vähentää polttoaineenkulutusta jopa 40 prosenttia.

nykyaikaiset moottorit on usein tarkoituksella rakennettu hieman tehottomammiksi kuin ne muuten voisivat olla. Tämä on tarpeen pakokaasujen takaisinkierrätyksen ja savusumua ja muita ilman epäpuhtauksia vähentävien katalysaattoreiden kaltaisten päästöjen valvomiseksi. Tehokkuuden väheneminen voidaan torjua Moottorin ohjausyksiköllä lean burn-tekniikoilla.

Yhdysvalloissa yritysten keskimääräinen polttoainetalous määrää, että ajoneuvojen on saavutettava keskimäärin 34,9 mpg‑US (6,7 L / 100 km; 41.,9 mpg-imp) verrattuna nykyiseen 25 mpg‑US-standardiin (9,4 L/100 km; 30,0 mpg‑imp). Koska autonvalmistajat näyttävät täyttävän nämä standardit vuoteen 2016 mennessä, on harkittava uusia tapoja suunnitella perinteinen polttomoottori (ICE). Joitakin mahdollisia ratkaisuja polttoainetehokkuuden lisäämiseksi uusien toimeksiantojen täyttämiseksi ovat ampuminen sen jälkeen, kun mäntä on kauimpana kampiakselista, joka tunnetaan ylimpänä kuolleena keskuksena, ja Miller-syklin soveltaminen. Yhdessä tämä uudelleensuunnittelu voisi vähentää merkittävästi polttoaineenkulutusta ja no
x-päästöjä.,