כיצד להבין מערכות דחיסה וכוח במנועים קטנים
תוכן
למרות שמנועים התפתחו עם השנים, כל מנועי הבנזין פועלים על פי אותם עקרונות. ארבעת המהלכים המתרחשים במנוע מאפשרים לו ליצור כוח ומומנט, והכוח הזה הוא מה שמניע את המכונית שלך.
הבנת העקרונות הבסיסיים של אופן פעולת מנוע ארבע פעימות תעזור לך לאבחן בעיות במנוע וגם תהפוך אותך לקונה מושכל.
חלק 1 מתוך 5: הבנת מנוע ארבע פעימות
ממנועי הבנזין הראשונים ועד למנועים המודרניים שנבנו כיום, העקרונות של מנוע ארבע פעימות נשארו זהים. חלק ניכר מהפעולה החיצונית של המנוע השתנה במהלך השנים עם תוספת של הזרקת דלק, בקרת מחשב, מגדשי טורבו ומגדשי-על. רבים מהרכיבים הללו שונו ושונו במהלך השנים כדי להפוך את המנועים ליעילים וחזקים יותר. שינויים אלו אפשרו ליצרנים לעמוד בקצב הרצונות של הצרכנים, תוך השגת תוצאות ידידותיות לסביבה.
למנוע הבנזין יש ארבעה מחזורים:
- שבץ צריכה
- שבץ דחיסה
- מהלך כוח
- מחזור שחרור
בהתאם לסוג המנוע, דפיקות אלו יכולות להתרחש מספר פעמים בשנייה בזמן שהמנוע פועל.
חלק 2 מתוך 5: Intake Stroke
המהלך הראשון המתרחש במנוע נקרא מהלך היניקה. זה קורה כאשר הבוכנה נעה מטה בצילינדר. כאשר זה קורה, שסתום היניקה נפתח, ומאפשר לתערובת האוויר והדלק להימשך לתוך הצילינדר. אוויר נשאב לתוך המנוע ממסנן האוויר, דרך גוף המצערת, מטה דרך סעפת היניקה עד שהוא מגיע לצילינדר.
בהתאם למנוע, דלק מתווסף לתערובת האוויר הזו בשלב מסוים. במנוע עם קרבורטור, דלק מתווסף כאשר האוויר עובר דרך הקרבורטור. במנוע מוזרק דלק, מוסיפים דלק במיקום המזרק, שיכול להיות בכל מקום בין גוף המצערת לצילינדר.
כאשר הבוכנה מושכת מטה על גל הארכובה, היא יוצרת שאיבה המאפשרת לשאוב פנימה את תערובת האוויר והדלק. כמות האוויר והדלק הנשאבים למנוע תלויה בעיצוב המנוע.
- תשומת לב: מנועי טורבו ומנועים מוגדשים פועלים באותו אופן, אך הם נוטים להפיק יותר כוח כאשר תערובת האוויר והדלק נדחפת לתוך המנוע.
חלק 3 מתוך 5: שבץ דחיסה
המהלך השני של המנוע הוא מהלך הדחיסה. ברגע שתערובת האוויר/דלק נמצאת בתוך הצילינדר, יש לדחוס אותו כדי שהמנוע יוכל להפיק יותר כוח.
- תשומת לב: במהלך מהלך הדחיסה, השסתומים במנוע סגורים כדי למנוע בריחת תערובת האוויר/דלק.
לאחר שגל הארכובה הוריד את הבוכנה לתחתית הצילינדר במהלך מהלך היניקה, כעת הוא מתחיל לנוע בחזרה למעלה. הבוכנה ממשיכה לנוע לעבר החלק העליון של הצילינדר, שם היא מגיעה למה שמכונה מרכז מת (TDC), שהיא הנקודה הגבוהה ביותר אליה היא יכולה להגיע במנוע. כאשר מגיעים למרכז המתים העליון, תערובת האוויר-דלק נדחסת במלואה.
תערובת דחוסה מלאה זו שוכנת באזור המכונה תא הבעירה. זה המקום שבו תערובת האוויר/דלק נדלקת כדי ליצור את המהלך הבא במחזור.
מהלך הדחיסה הוא אחד הגורמים החשובים ביותר בבניית המנוע כאשר אתה מנסה לייצר יותר כוח ומומנט. בעת חישוב דחיסת המנוע, השתמש בהפרש בין כמות החלל בצילינדר כאשר הבוכנה נמצאת בתחתית לבין כמות החלל בתא הבעירה כאשר הבוכנה מגיעה למרכז המת העליון. ככל שיחס הדחיסה של תערובת זו גדול יותר, כך גדל ההספק המיוצר על ידי המנוע.
חלק 4 מתוך 5: מהלך כוח
פעולת המנוע השלישית היא מהלך העבודה. זהו המהלך שיוצר כוח במנוע.
לאחר שהבוכנה מגיעה למרכז המת העליון במהלכת הדחיסה, תערובת דלק האוויר נאלצת לתוך תא הבעירה. תערובת האוויר-דלק נדלקת לאחר מכן על ידי מצת. הניצוץ מהמצת מצית את הדלק וגורם לפיצוץ עז ומבוקר בתא הבעירה. כאשר פיצוץ זה מתרחש, הכוח שנוצר לוחץ על הבוכנה ומניע את גל הארכובה, מה שמאפשר לצילינדרים של המנוע להמשיך לעבוד לאורך כל ארבע המהלכים.
זכור שכאשר הפיצוץ או מכת הכוח הזה מתרחשים, זה חייב להתרחש בזמן מסוים. תערובת האוויר והדלק חייבת להתלקח בשלב מסוים בהתאם לעיצוב המנוע. בחלק מהמנועים התערובת חייבת להתלקח ליד מרכז מת (TDC), בעוד שבאחרים התערובת צריכה להידלק כמה מעלות לאחר נקודה זו.
- תשומת לב: אם הניצוץ לא מתרחש בזמן הנכון, רעש מנוע או נזק חמור עלולים להתרחש, וכתוצאה מכך לכישלון המנוע.
חלק 5 מתוך 5: שחרור שבץ
מכת השחרור היא המכה הרביעית והאחרונה. לאחר סיום פעולת העבודה, הגליל מתמלא בגזי פליטה שנותרו לאחר הצתת תערובת הדלק האוויר. יש לנקות גזים אלו מהמנוע לפני הפעלה מחדש של כל המחזור.
במהלך מהלך זה, גל הארכובה דוחף את הבוכנה בחזרה לתוך הצילינדר כאשר שסתום הפליטה פתוח. כאשר הבוכנה נעה למעלה, היא דוחפת את הגזים החוצה דרך שסתום הפליטה, המוביל אל מערכת הפליטה. פעולה זו תסיר את רוב גזי הפליטה מהמנוע ותאפשר למנוע להתניע שוב במהלך היניקה.
חשוב להבין כיצד כל אחת מהפעימות הללו עובדת על מנוע ארבע פעימות. ידיעת השלבים הבסיסיים הללו יכולה לעזור לך להבין כיצד מנוע מייצר כוח, כמו גם כיצד ניתן לשנות אותו כדי להפוך אותו לחזק יותר.
חשוב גם לדעת את השלבים הללו כאשר מנסים לזהות בעיה פנימית במנוע. זכור שכל אחת מהמכות הללו מבצעת משימה ספציפית שיש לסנכרן עם המנוע. אם חלק כלשהו של המנוע נכשל, המנוע לא יפעל כהלכה, אם בכלל.
