Fyrtaktsmotor
Wikipedia
Fyrtaktsmotorn är en typ av kolvmotor i vilken bränslet förbränns i fyra faser, eller takter. Motortypen har en relativt jämn och mjuk gång och återfinns i de flesta moderna bilar. Fyrtaktsprincipen, som även kallas Ottocykel, har uppfunnits av Nikolaus Otto år 1876.
Innehåll |
[redigera] Uppbyggnad
Steg 1: Inloppstakt.
Steg 2: Kompressionstakt.
Steg 3: Förbränningstakt.
Steg 4: Avgastakt
Fyrtaktsmotorer är oftast flercylindriga och har alltid ventiler som reglerar flödet in och ur förbränningsrummet. Ventilerna manövreras med hjälp av en eller flera kamaxlar som antingen är placerade uppe på cylinderhuvudet (överliggande kamaxel) eller i cylinderblocket, vilket kallas sidventiler. Kamaxeln drivs av vevaxeln medelst kugghjul eller kedja/rem och har en utväxling på 0,5:1 i förhållande till vevaxeln. En fyrtaktsmotor tänder en gång per två vevaxelvarv och cylinder, till skillnad från tvåtaktsmotorn som tänder en gång per vevaxelvarv och cylinder. En förbränningsfas i en fyrtaktsmotor tar således två motorvarv. Beroende på antalet cylindrar så har kolvarna olika lägen och befinner sig i olika takter. En fyrcylindrig motor har oftast två kolvar i samma läge och två kolvar som befinner sig i motsatt läge, dvs när två kolvar befinner sig i övre vändläge så befinner de två andra sig i nedre vändläge. De kolvar som befinner sig i samma läge är dock i olika takter, så en fyrcylindrig motor har alltid en kolv i vardera takten.
[redigera] Förbränningen
[redigera] Inloppstakt
Första takten i fyrtaktsmotorns arbetscykel.
Kolven går från övre- till nedre vändläge, inloppsventilen/ventilerna är öppen/öppna och avgasventilen/ventilerna stängd/stängda.
När kolven rör sig från övre vändläge och inloppsventilen är öppen trycks bränsleluftblandningen in i cylindern på grund av tryckskillnaden.
[redigera] Kompressionstakt
Andra takten i fyrtaktsmotorns arbetscykel.
Kolven går från nedre- till övre vändläge, både inlopps- och avgasventilen/ventilerna är stängd/stängda.
När kolven rör sig upp åt i cylindern komprimeras bränsleluftblandingen, strax innan kolven når övre vändläget antänds bränsleluftblandningen.
Vid felaktig bränsleluftblandning eller om det finns sotflagor i förbränningsrummet kan bränsleluftblandningen självantändas och till följd en förbränningsstörning.
[redigera] Förbränningstakt/expansionstakt/arbetstakt/arbetsslag
Tredje takten i fyrtaktsmotorns arbetscykel.
Kolven går från övre till nedre vändläge, både inlopps- och avgasventilen/ventilerna är stängda.
Bränsleluftblandningen antänds i början av takten och expanderar. Genom den snabba förbränningen ökar temperaturen till 2000-2500 °C.
Trycket i förbränningsrummet stiger till 3-5 MPa (30-50 bar) i ottomotorn, i dieselmotorn till 7-13 Mpa (70-130 bar).
Under expansionstakten pressas kolven av trycket nedåt i cylindern. Motorn alstrar en rörelseenergi och till följd utvecklar ett mekaniskt arbete.
[redigera] Avgastakt/utloppstakt
Fjärde takten i fyrtaktsmotorns arbetscykel.
Kolven går från nedre- till övre vändläge, avgasventil/ventilerna är öppen/öppna, inloppsventilen/ventilerna börjar öppna före övre vändläge.
När kolven rör sig upp åt i cylindern trycks avgaser ut ur cylindern.
