Předměty:
- Provoz čtyřdobého benzínového motoru
- Sekvence střelby (pracovní diagram)
- Nepřímé a přímé vstřikování
- Elektromagnetický vstřikovač (MPI)
- Piezo vstřikovač (DI)
- Strategie vstřikování systému přímého vstřikování
- Měření napětí a proudu na vstřikovačích
Provoz čtyřdobého benzínového motoru:
Benzínový motor vynalezl v roce 1876 Nikolaus Otto, a proto se mu také říká „Otto motor“. V tomto smíšeném motoru se chemická energie přeměňuje na mechanickou energii. To vyžaduje vzduch, benzín a jiskru. Existují různé techniky, jak získat co nejvíce vzduchu a kontrolované množství paliva ve válci, jak je to možné. Vysokého stupně plnění je dosaženo pomocí variabilního časování ventilů nebo tlakového plnění. Vstřikování paliva lze dosáhnout dvěma různými vstřikovacími systémy; přímé a nepřímé vstřikování. Více o tom později.
Navzdory všem inovativním technologiím je provoz zážehového motoru vždy založen na stejném principu. Během celého pracovního cyklu má spalování benzínu za následek rotaci klikového hřídele. Klikový hřídel je připevněn k hnacímu ústrojí. Různé kroky pracovního cyklu jsou rozděleny do čtyř zdvihů; sací, kompresní, výkon a výfukový zdvih.
Sací zdvih: píst se pohybuje z horní úvratě (TDC) do dolní úvratě (ODP). Vstupní ventil se otevírá současně s pohybem pístu směrem dolů. Píst tak nasává vzduch do válce. Vzduch vychází ze sacího potrubí a vzduchového filtru. V závislosti na typu motoru je palivo také vstřikováno přes vstřikovač. Poté, co píst dosáhne ODP, sací ventil se uzavře.
Kompresní zdvih: sací a výfukové ventily jsou uzavřeny a píst se pohybuje do TDC. Směs vzduchu a paliva je stlačena (stlačena).
Výkonový zdvih: několik stupňů předtím, než píst dosáhne TDC, zapalovací svíčka vytvoří jiskru. Vzhledem k tomu, že benzín je velmi výbušný a je v něm dostatek kyslíku, dochází ke spalování. Uvolněná síla tlačí píst dolů.
Výfukový zdvih: po silovém zdvihu píst dosáhl ODP. Výfukový ventil se otevře a píst se posune zpět nahoru; spálené plyny (výfukové plyny) jsou vytlačovány ven.
Jakmile píst dosáhne TDC, výfukový ventil se uzavře a sací ventil se otevře. V této situaci jsou oba ventily mírně otevřené; rychlost, kterou výfukové plyny vytékají z válce, ovlivňuje nasávaný vzduch kolem sacího ventilu. Vzduch je pak již nasáván, zatímco píst se ještě nepohybuje do ODP. To se také nazývá „překrytí ventilů“.
Proces obvodu je popsán na stránce Seiligerův proces. Animace níže ukazuje čtyřtaktní proces benzínového motoru.
Animace ukazuje čtyřtaktní proces pouze jednoho válce. V automobilové technice jsou motory často vybaveny čtyřmi válci. Často se používají také tří, pěti, šesti a osmiválce. Někteří výrobci používají i deset, dvanáct nebo dokonce šestnáct válců. Výkonové zdvihy válců na sebe navazují: u čtyřválcového motoru nastávají při každém otočení klikového hřídele dva výkonové zdvihy. Zde je důležité pořadí; to je popsáno v další části.
Sací zdvih (1)
Kompresní zdvih (2)
Výkonový zdvih (3)
Zdvih výfuku (4)
Sekvence střelby (pracovní schéma):
Motory mají vždy pevné pořadí střelby. S každým zdvihem se spalovací výkon přenáší na klikovou hřídel přes píst. Pracovní síla musí být při otáčení klikového hřídele optimálně rozložena, jinak může docházet k nerovnoměrným pohybům (tj. dodatečným vibracím a nepravidelnému otáčení).
U čtyřválcového motoru (benzínového i naftového) je pořadí střelby 1-3-4-2. To znamená, že silový zdvih proběhne nejprve u válce 1, dále o polovinu otáčky klikového hřídele dále u válce 3, další poloviční otáčky dále u válce 4 a další poloviční otáčky dále u válce 2. Klikový hřídel byl poté otočen o 2 otáčky (720 stupňů) . Následuje úplný spalovací cyklus.
Pracovní diagram níže ukazuje, které válce pracují na kterém zdvihu; Když válec 1 vykonává svůj výkonový zdvih, výfukový zdvih probíhá ve válci 4. Pro informaci; červené šipky označují čas jiskry zapalovací svíčky.
Na obrázku je čtyřdobý motor, kde první válec (určený ze strany rozvodu) začíná svůj sací zdvih. Píst se pak pohybuje shora dolů.
Pracovní diagram výše ukazuje, že válec 2 musí zahájit kompresní zdvih. To je správně, protože je stále v ODP (dolní úvratě). Válec 3 zahájí výfukový zdvih a válec 4 zahájí silový zdvih (v tomto okamžiku se vytvoří jiskra od zapalovací svíčky, která silou spalování směsi benzín-vzduch tlačí píst dolů).
Související stránky:
