Ein Viertaktmotor, auch bekannt als vier-Zyklen-, ist ein innerer Verbrennungsmotor, in dem der Kolben vier getrennte Schlag-Aufnahme, Kompression, Macht und Auslassventil - während zwei getrennter Revolutionen der Kurbelwelle des Motors und eines einzelnen thermodynamischen Kreisprozesses vollendet.

Es gibt zwei allgemeine Typen von Viertaktmotoren. Sie sind nah mit einander verbunden, aber haben Hauptunterschiede im Design und Verhalten. Der frühste von diesen, um entwickelt zu werden, ist der Zyklus-Motor von Otto entwickelt 1876 von Nikolaus August Otto in Köln, Deutschland nach dem Operationsgrundsatz, der von Alphonse Beau de Rochas 1861 beschrieben ist. Dieser Motor wird meistenteils einen Vergasermotor oder Benzinmotor nach dem Brennstoff genannt, der es antreibt.

Der zweite Typ des Viertaktmotors ist der Motor von Diesel entwickelt 1893 von Rudolph Diesel auch Deutschlands. Diesel hat seinen Motor geschaffen, um Leistungsfähigkeit zu maximieren, an der der Motor von Otto Mangel gehabt hat. Es gibt mehrere Hauptunterschiede zwischen dem Zyklus-Motor von Otto und dem Vier-Zyklen-Dieselmotor. Der Dieselmotor wird sowohl in einem zwei-Zyklen-als auch in einer Vier-Zyklen-Version gemacht. Die Gesellschaft von Otto, Deutz AG, erzeugt jetzt in erster Linie Dieselmotoren.

Der Zyklus von Otto wird nach dem 1876-Motor von Nikolaus A. Otto genannt, der einen erfolgreichen auf der Arbeit von Jean Joseph Etienne Lenoir gestützten Vier-Zyklen-Motor gebaut hat. Es war der dritte Motortyp, den dieser Otto entwickelt hat. Es hat ein gleitendes Flamme-Tor für das Zünden seines Brennstoffs — eine Mischung von Leuchtbenzin und Luft verwendet. Nach 1884 hat Otto auch den Magnetzünder entwickelt, um einen elektrischen Funken für das Zünden zu verpacken, das auf dem Motor von Lenoir unzuverlässig gewesen war.

Heute wird der innere Verbrennungsmotor (ICE) in Motorrädern, Automobilen, Booten, Lastwagen, Flugzeug, Schiffen, schwerer Aufgabe-Maschinerie, und in seinem ursprünglichen beabsichtigten Gebrauch als stationäre Macht sowohl für die kinetische als auch Generation der elektrischen Leistung verwendet. Dieselmotoren werden in eigentlich allen schweren Aufgabe-Anwendungen wie Lastwagen, Schiffe, Lokomotiven, Energieerzeugung und stationäre Macht gefunden. Viele von diesen Dieselmotor sind mit Macht-Einschaltquoten bis dazu zwei-Zyklen-.

Die vier Zyklen beziehen sich auf die Aufnahme, Kompression, Verbrennen (Macht) und Auspuffzyklen, die während zwei Kurbelwelle-Folgen pro Macht-Zyklus der Vier-Zyklen-Motoren vorkommen. Der Zyklus beginnt an Top Dead Centre (TDC), wenn der Kolben weg von der Achse der Kurbelwelle am weitesten ist. Ein Zyklus bezieht sich auf das volle Reisen des Kolbens von Top Dead Centre (TDC) bis Bottom Dead Centre (BDC). (Sieh Totes Zentrum.)

1. AUFNAHME-Schlag: Auf der Aufnahme oder dem Induktionsschlag des Kolbens steigt der Kolben von der Spitze des Zylinders zum Boden des Zylinders hinunter, den Druck innerhalb des Zylinders reduzierend. Eine Mischung des Brennstoffs und Luft, oder gerade Luft in einem Dieselmotor, werden durch den atmosphärischen (oder größer) Druck in den Zylinder durch den Aufnahme-Hafen gezwungen. Die Aufnahme-Klappe (N) schließt dann. Das Volumen von Mischung der Luft/Brennstoffs, die in den Zylinder gezogen wird, hinsichtlich des Volumens des Zylinders, wird die volumetrische Leistungsfähigkeit des Motors genannt.
2. KOMPRESSIONS-Schlag: Sowohl mit der Aufnahme als auch mit den Auslassventilen hat geschlossen, der Kolben kehrt zur Spitze des Zylinders zurück, der die Luft oder Kraftstoffluft-Mischung in den Verbrennungsraum des Zylinderkopfs zusammenpresst.
3. MACHT-Schlag: Das ist der Anfang der zweiten Revolution des Motors. Während der Kolben Oberem Totpunkt nah ist, wird die mit der Druckluftkraftstoffmischung in einem Benzinmotor gewöhnlich durch eine Zündkerze entzündet, oder Brennstoff wird in den Dieselmotor eingespritzt, der sich wegen der Hitze entzündet, die in der Luft während des Kompressionsschlags erzeugt ist. Der resultierende massive Druck vom Verbrennen der komprimierten Kraftstoffluft-Mischungskräfte der Kolben tritt zum Boden totes Zentrum zurück.
4. AUSPUFF-Schlag: Während des Auspuffschlags kehrt der Kolben wieder zum oberen Totpunkt zurück, während das Auslassventil offen ist. Diese Handlung leert die verbrannten Produkte des Verbrennens vom Zylinder durch das Wegtreiben der verausgabten Kraftstoffluft-Mischung durch das Auslassventil (E) aus.

Geschichte

Zyklus von Otto

Nikolaus August Otto als ein junger Mann war ein Handelsreisender für eine Lebensmittelgeschäft-Sorge. In seinem Reisen ist er auf den inneren Verbrennungsmotor gestoßen, der in Paris durch den belgischen Ausgebürgerten Jean Joseph Etienne Lenoir gebaut ist. 1860 hat Lenoir erfolgreich einen doppelt wirkenden Motor geschaffen, der auf Leuchtbenzin an 4-%-Leistungsfähigkeit gelaufen ist. Die 18 Liter Motor von Lenoir haben nur 2 Pferdestärken erzeugt. Der Motor von Lenoir ist auf Leuchtbenzin gelaufen, das von Kohle gemacht ist, die in Paris von Philip Lebon entwickelt worden war.

In der Prüfung einer Replik des Motors von Lenoir 1861 ist sich Otto der Effekten der Kompression auf der Kraftstoffanklage bewusst geworden. 1862 hat Otto versucht, einen Motor zu erzeugen, um die schlechte Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit des Motors von Lenoir zu übertreffen. Er hat versucht, einen Motor zu schaffen, der die Kraftstoffmischung vor dem Zünden zusammenpressen würde, aber gescheitert hat, weil dieser Motor nicht mehr als ein paar Minuten vor seiner Zerstörung führen würde. Viele Ingenieure versuchten auch, das Problem ohne Erfolg zu beheben.

1864 haben Otto und Eugen Langen die erste innere Verbrennungsmotor-Produktionsgesellschaft NA Otto und Cie (NA Otto und Gesellschaft) gegründet. Otto und Cie haben geschafft, einen erfolgreichen atmosphärischen Motor dass dasselbe Jahr zu schaffen.

Die Fabrik ist an Raum knapp geworden und wurde zur Stadt Deutz, Deutschland 1869 bewegt, wo die Gesellschaft zu Deutz Gasmotorenfabrik AG (Deutz Gas Engine Manufacturing Company) umbenannt wurde. 1872 war Gottlieb Daimler der technische Direktor, und Wilhelm Maybach war der Leiter des Motordesigns. Daimler war ein Büchsenmacher, der auch am Motor von Lenoir vorher gearbeitet hatte.

Vor 1876 haben Otto und Langen geschafft, den ersten inneren Verbrennungsmotor zu schaffen, der die Kraftstoffmischung vor dem Verbrennen für die viel höhere Leistungsfähigkeit zusammengepresst hat als jeder zu dieser Zeit geschaffene Motor.

Gottlieb Daimler und Wilhelm Maybach haben ihren verlassen, an Otto und Cie verwendet, und haben die erste hohe Geschwindigkeit Motor von Otto 1883 entwickelt. 1885 haben sie das erste mit einem Motor von Otto auszustattende Automobil erzeugt. Das Erdöl Reitwagen hat ein heißes Tube-Zünden-System und den als Benzin bekannten Brennstoff verwendet, die Welten zuerst inneres Verbrennungsmotor-Macht-Fahrzeug mit einem auf dem Design von Nikolaus Otto gestützten Viertaktmotor zu werden. Im nächsten Jahr hat Karl Benz ein engined Viertaktautomobil dass etwas Anruf das erste Auto in der Welt erzeugt.

1884 hat die Gesellschaft von Otto, jetzt bekannt als Gasmotorenfabrik Deutz (GFD) elektrisches Zünden und den Vergaser entwickelt. 1890 haben Daimler und Maybach eine als Daimler Motoren Gesellschaft bekannte Gesellschaft gebildet. Heute ist diese Gesellschaft Daimler-Benz.

Sieh Motor von Otto für mehr Detail.

Dieselzyklus

Der Dieselmotor ist eine technische Verbesserung des 1876-Motors von Otto Cycle. Wo Otto 1861 begriffen hatte, dass die Leistungsfähigkeit des Motors durch das erste Zusammendrücken von der Kraftstoffmischung vor seinem Zünden vergrößert werden konnte, hat Rudolph Diesel einen effizienteren Typ des Motors entwickeln wollen, der auf dem viel schwereren Brennstoff laufen konnte. Der Lenoir, Otto Atmospheric und die Motoren von Otto Compression (sowohl 1861 als auch 1876) wurden entworfen, um auf Leuchtbenzin (Leuchtgas) zu laufen. Mit derselben Motivation wie Otto hat Diesel einen Motor schaffen wollen, der kleinen Industriesorgen ihre eigene Macht-Quelle geben würde, um ihnen zu ermöglichen, sich gegen größere Gesellschaften, und wie Otto zu bewerben, um mit der an eine Selbstverwaltungskraftstoffversorgung zu bindenden Voraussetzung zu entkommen. Wie Otto hat man mehr als ein Jahrzehnt gebraucht, um den hohen Kompressionsmotor zu erzeugen, der in den Zylinder zerstäubten Brennstoff selbstentzünden konnte. Diesel hat einen Luftspray verwendet, der mit dem Brennstoff in seinem ersten Motor verbunden ist.

Während der anfänglichen Entwicklung, einen des Motorplatzens, fast Diesel tötend. Er hat verharrt und hat schließlich einen Motor 1893 geschaffen. Der hohe Kompressionsmotor, der seinen Brennstoff durch die Hitze der Kompression entzündet, wird jetzt den Dieselmotor ob ein Viertakt- oder Zweitaktdesign genannt.

Der Viertaktdieselmotor ist in der Mehrheit von schweren Aufgabe-Anwendungen viele Jahrzehnte lang verwendet worden. Der Chef unter den Gründen dafür ist, dass es einen schweren Brennstoff verwendet, der mehr Energie enthält, weniger Verbesserung verlangt und preiswerter ist zu machen (obwohl in einigen Gebieten des Weltdiesels mehr kostet als Benzin). Die effizientesten in der Nähe von 30-%-Leistungsfähigkeit geführten Motoren von Otto Cycle. Der Motor von Volkswagen Jetta TDI 1.9 liter erreicht 46 %. Es verwendet ein fortgeschrittenes Design mit turbocharging und direkter Kraftstoffeinspritzung. Ein BMW-Schiff-Diesel mit der keramischen Isolierung hat 60-%-Leistungsfähigkeit überschritten.

Sowohl Audi als auch Peugeot bewerben sich in den Dauerrassen des Le Mans Series mit Rennwagen, die Dieselmotoren haben. Das ist und hoher Viertaktvier-Klappen-revving, aufgeladener Diesel, der größtenteils wegen der Kraftstoffwirtschaft vorherrscht und die Notwendigkeit habend, weniger Halt zu machen.

Thermodynamische Analyse

Schlag wird durch eine isobaric Vergrößerung durchgeführt, die vom gefolgt ist

Schlag, der durch eine adiabatische Kompression durchgeführt ist. Durch das Verbrennen des Brennstoffs wird ein isochorer Prozess erzeugt, von einer adiabatischen Vergrößerung gefolgt, den charakterisierend

Schlag. Der Zyklus wird durch einen isochoren Prozess und eine isobaric Kompression geschlossen, den charakterisierend

Schlag.

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Die thermodynamische Analyse der wirklichen Viertakt- oder Zweitaktzyklen ist nicht eine einfache Aufgabe. Jedoch kann die Analyse bedeutsam vereinfacht werden, wenn Luftstandardannahmen verwertet werden. Der resultierende Zyklus, der nah den wirklichen Betriebsbedingungen ähnelt, ist der Zyklus von Otto.

Oktanvoraussetzungen

Kraftstoffoktanschätzung

Otto Engines

Während des Kompressionszyklus einer komprimierten Anklage innerer Verbrennungsmotor erhebt sich die Temperatur von Kraftstoffluftmischung, wie beschrieben, durch das Gesetz von Charles allein wegen der Kompression des Benzins. Der Temperaturanstieg ist mehrere hundert von Graden.

Die in Vier-Zyklen-Motoren verwendeten Brennstoffe sind normalerweise Bruchteile von grobem Öl, Steinkohlenteer, Ölschieferton oder Sanden, die in einem Prozess genannt das Erdölknacken erzeugt sind. Die Zünden-Temperatur des Brennstoffs, der gebrochen wird, ist mit seinem Gewicht verbunden. Es wird getrennt, indem es geheizt wird, und wird an verschiedenen Höhen im widerspenstigen Turm herausgezogen. Je höher sich der Kraftstoffdampf im Turm erhebt, desto tiefer sein Gewicht und weniger Energie es enthält. In brechendem Erdöl gibt es ein Standardgewicht von Brennstoffen und Produkten, die zurückgezogen und mit einem spezifischen herausgezogenen Material vereinigt werden. Benzin ist ein leichtes widerspenstiges Produkt und wird einen leichten Bruchteil genannt. Als ein leichter Bruchteil hat es einen relativ niedrigen Flammpunkt (der die Temperatur ist, bei der es anfängt, wenn gemischt, mit einem Oxydationsmittel zu brennen).

Ein Brennstoff mit einem niedrigen Flammpunkt kann selbst, sich während der Kompression entzünden, und kann auch durch Kohlenstoff-Ablagerungen entzündet werden, die im Zylinder oder Kopf eines schmutzigen Motors verlassen sind. In einem inneren Verbrennungsmotor kann Selbstentzündung in unerwarteten Zeiten vorkommen. Während der normalen Operation des Motors weil wird die Kraftstoffmischung zusammengepresst ein elektrischer Kreisbogen wird geschaffen, um den Brennstoff zu entzünden. An niedrigem rpm kommt das in der Nähe von TDC (Oberer Totpunkt) vor. Als Motor rpm Anstiege wird der Funken-Punkt vorangekommen, so dass die Kraftstoffanklage an einem effizienteren Punkt in der Kraftstoffanklage-Kompression entzündet werden kann, um dem Brennstoff zu erlauben, anzufangen, sogar zu brennen, während es noch zusammengepresst wird. Das erzeugt wirksamere auf der steigenden molekularen Dichte des Arbeitsmediums gestützte Macht, da das die Essenz der Leistungsfähigkeit in der komprimierten Anklage D. H. dem Motor ist. Ein dichteres Arbeitsmedium (die Luftkraftstoffmischung) erfährt eine größere Hitze, und deshalb Druck, erhebt sich auf weniger, wenn seine Moleküle zusammen dichter gepackt sind.

Wir können das in zwei Motordesigns von Otto sehen. Der Nichtkompressionsmotor hat an 12-%-Leistungsfähigkeit funktioniert. Der komprimierte Anklage-Motor hatte eine betriebliche Leistungsfähigkeit von 30 %. Ein Dieselmotor kann nicht weniger als 70 % erreichen (Der an 75.6-%-Leistungsfähigkeit geprüfte Laboratorium-Motor des Diesel, VW ist TDI an 46 %).

Das Problem mit komprimierten Anklage-Motoren besteht darin, dass der Temperaturanstieg der komprimierten Anklage Vorzündung verursachen kann. Wenn das zur falschen Zeit vorkommt und zu energisch ist, kann es den Motor zerstören. Bruchteile von Erdöl haben weit unterschiedliche Flammpunkte (die Temperaturen, bei denen der Brennstoff selbst kann sich entzünden). Das muss im Motor- und Kraftstoffdesign in Betracht gezogen werden.

In Motoren wird der Funken verzögert, wenn der Motor angefangen wird, und nur zu einem passenden Betrag fortschreitet, der auf dem Motor rpm gestützt ist. Das wird durch die Laborforschung bestimmt. Da der Motor schneller kreist, kann er früheres Zünden akzeptieren, da die bewegende Flamme-Vorderseite Zeit nicht hat, um zerstörend zu sein.

Im Brennstoff wird die Tendenz für die komprimierte Kraftstoffmischung, um sich früh zu entzünden, durch die chemische Zusammensetzung des Brennstoffs beschränkt. Es gibt mehrere Ränge des Brennstoffs, um sich unterscheidende Leistungsniveaus von Motoren anzupassen. Der Brennstoff wird verändert, um seine Selbstentzündungstemperatur zu ändern. Es gibt mehrere Weisen, das zu tun. Da Motoren mit höheren Kompressionsverhältnissen entworfen werden, die das Ergebnis darin besteht, dass Vorzündung viel mit größerer Wahrscheinlichkeit vorkommen wird, da die Kraftstoffmischung zu einer höheren Temperatur vor dem absichtlichen Zünden zusammengepresst wird. Die höhere Temperatur verdampft effektiver Brennstoffe wie Benzin, und ist Faktor in einem höheren Kompressionsmotor, der effizienter ist. Höhere Kompressionsverhältnisse bedeuten auch, dass die Entfernung, die der Kolben stoßen kann, um Macht zu erzeugen, größer ist (der das Vergrößerungsverhältnis genannt wird).

Also muss es einen standardisierten Test und ein System des normativen Verweises geben, um zu beschreiben, wie wahrscheinlich ein Brennstoff zu selbst ist, entzünden sich. Die Oktanschätzung ist ein Maß des Widerstands des Brennstoffs gegen das Selbstzünden. Ein Brennstoff mit einer höheren numerischen Oktanschätzung berücksichtigt ein viel höheres Kompressionsverhältnis, welche Extrakte mehr Energie vom Brennstoff und effektiver diese Energie in die nützliche Arbeit umwandelt, während sie zur gleichen Zeit Motorschaden von der Vorzündung verhindert. Hoher Oktanbrennstoff ist auch teurer.

Dieselmotoren

Dieselmotoren durch ihre Natur haben Sorgen mit der Vorzündung nicht. Sie haben eine Sorge damit, ob Verbrennen angefangen werden kann. Die Beschreibung dessen, wie sich wahrscheinliches Diesel entzünden soll, wird die Schätzung von Cetane genannt. Weil Diesel der niedrigen Flüchtigkeit sind, können sie sehr hart sein, wenn Kälte anzufangen. Verschiedene Techniken werden verwendet, um einen kalten Dieselmotor, das allgemeinste Wesen der Gebrauch einer Glühkerze anzufangen.

In einigen Anwendungen, solcher als im Brennen verwendeten Speiseöls, ist der Brennstoff selbst fest und muss zu liquify vor dem Gebrauch geheizt werden. Eine häufige Beschwerde hier ist, dass das Auslassventil den Gestank von französischen Pommes frites haben kann.

Design und Technikgrundsätze

Macht-Produktionsbeschränkungen

1=TDC

2=BDC

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Der maximale Betrag der durch einen Motor erzeugten Macht wird durch den maximalen Betrag von aufgenommener Luft bestimmt. Der Betrag der durch einen Kolbenmotor erzeugten Macht ist mit seiner Größe verbunden (Zylindervolumen), ob es ein Zweitakt- oder Viertaktdesign, volumetrische Leistungsfähigkeit, Verluste, Verhältnis der Luft zum Brennstoff, der Heizwert des Brennstoffs, Sauerstoff-Inhalt der Luft und Geschwindigkeit (RPM) ist. Die Geschwindigkeit wird durch die materielle Kraft und Schmierung schließlich beschränkt. Klappen, Kolben und Pleuelstangen ertragen strenge Beschleunigungskräfte. Mit der hohen Motorgeschwindigkeit können physische Brechung und Kolbenringflattern vorkommen, auf Macht-Verlust oder sogar Motorzerstörung hinauslaufend. Kolbenringflattern kommt vor, wenn die Ringe vertikal innerhalb der Kolbenrinnen schwingen, wohnen sie darin. Ringflattern bringt das Siegel zwischen dem Ring und der Zylinderwand in Verlegenheit, die einen Verlust des Zylinderdrucks und der Macht verursacht. Wenn ein Motor zu schnell spinnt, können Ventilfedern nicht schnell genug handeln, um die Klappen zu schließen. Das wird allgemein 'Klappe-Hin- und Herbewegung' genannt, und sie kann auf Kolben zum Klappe-Kontakt hinauslaufen, streng den Motor beschädigend. Mit hohen Geschwindigkeiten neigt die Schmierung der Kolbenzylinderwandschnittstelle dazu zusammenzubrechen. Das beschränkt die Kolbengeschwindigkeit für Industriemotoren zu ungefähr 10 m/s.

Hafen-Fluss der Aufnahme/Auslassventils

Die Produktionsmacht eines Motors ist von der Fähigkeit der Aufnahme (Luftkraftstoffmischung) und Auspuffsache abhängig, um sich schnell durch Klappe-Häfen zu bewegen, die normalerweise im Zylinderkopf gelegen sind. Um eine Produktionsmacht eines Motors zu vergrößern, können Unregelmäßigkeiten in der Aufnahme und den Auspuffpfaden, wie Gussteil von Fehlern, und mithilfe von einer Luftstrom-Bank entfernt werden, die Radien von Klappe-Hafen-Umdrehungen und Klappe-Sitzkonfiguration können modifiziert werden, um Widerstand zu reduzieren. Dieser Prozess wird genannt nach Backbord haltend, und er kann mit der Hand oder mit einer CNC Maschine getan werden.

Aufladung

Eine Weise, Motormacht zu vergrößern, ist, mehr Luft in den Zylinder zu zwingen, so dass mehr Macht von jedem Macht-Schlag erzeugt werden kann. Das kann mit einem Typ des Luftkompressionsgeräts getan werden, das als ein Überverdichter bekannt ist, der durch die Motorkurbelwelle angetrieben werden kann.

Die Aufladung vergrößert die Macht-Produktionsgrenzen eines inneren Verbrennungsmotors hinsichtlich seiner Versetzung. Meistens läuft der Überverdichter immer, aber es hat Designs gegeben, die ihm erlauben, ausgeschnitten oder mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten (hinsichtlich der Motorgeschwindigkeit) geführt zu werden. Mechanisch gesteuerte Aufladung hat den Nachteil, dass etwas von der Produktionsmacht verwendet wird, um den Überverdichter zu steuern, während Macht im Auslassventil des Hochdrucks vergeudet wird, weil die Luft zweimal zusammengepresst worden ist und dann mehr potenzielles Volumen im Verbrennen gewinnt, aber es wird nur in einer Bühne ausgebreitet.

Turbocharging

Ein Turbolader ist ein Überverdichter, der durch die Abgase des Motors mittels einer Turbine gesteuert wird. Es besteht aus einem zwei Stück, Hochleistungsturbinenzusammenbau mit einer Seite, die die Aufnahme-Luft und die andere Seite zusammenpresst, die durch den Abgas-Ausfluss angetrieben wird.

Wenn

sie, und mit niedrigen-zu-gemäßigt Geschwindigkeiten leer läuft, erzeugt die Turbine wenig Macht vom kleinen Auspuffvolumen, der Turbolader hat wenig Wirkung, und der Motor funktioniert fast auf eine natürlich aspirierte Weise. Wenn viel mehr Macht-Produktion erforderlich ist, werden die Motorgeschwindigkeit und Kehle-Öffnung vergrößert, bis die Abgase genügend sind, um' die Turbine des Turboladers 'zu spinnen, um anzufangen, viel mehr Luft zusammenzupressen, als normal in die Aufnahme-Sammelleitung.

Turbocharging berücksichtigt effizientere Motoroperation, weil sie durch den Auspuffdruck gesteuert wird, der sonst (größtenteils) vergeudet würde, aber es gibt eine als Turbozeitabstand bekannte Designbeschränkung. Die vergrößerte Motormacht ist wegen des Bedürfnisses nicht sofort verfügbar, Motor-RPM scharf zu vergrößern, Druck aufzubauen und den Turbo zu spinnen, bevor der Turbo anfängt, jede nützliche Luftkompression zu tun. Die vergrößerten Aufnahme-Volumen-Ursachen haben Auslassventil und Drehungen der Turbo schneller und so weiter vergrößert, bis unveränderliche hohe Macht-Operation erreicht wird. Eine andere Schwierigkeit besteht darin, dass der höhere Auspuffdruck das Abgas veranlasst, mehr von seiner Hitze zu den mechanischen Teilen des Motors zu übertragen.

In neueren Zeiten sind Turbolader fortgeschritten wegen Designverbesserungen geworden, und haben wenig zu keinem Turbozeitabstand. Aufgeladene Automobile sind effizient wegen der niedrigen Kompression mit niedrigeren Motorgeschwindigkeiten (Turbolader nicht spooled) sehr Gas-.

Stange und Verhältnis des Kolbens-zu-Takt-

Das Verhältnis der Stange-zu-Takt-ist das Verhältnis der Länge der Pleuelstange zur Länge des Kolbenschlags. Eine längere Stange reduziert seitlich Druck des Kolbens auf der Zylinderwand und den Betonungskräften, Motorleben vergrößernd. Es vergrößert auch die Kosten und die Motorhöhe und das Gewicht.

Ein "Quadratmotor" ist ein Motor mit einem seiner Schlag-Länge gleichen Diameter der langweiligen Angelegenheit. Ein Motor, wo das Diameter der langweiligen Angelegenheit größer ist als seine Schlag-Länge, ist ein Überquadratmotor, umgekehrt, ein Motor mit einem Diameter der langweiligen Angelegenheit, das kleiner ist, als seine Schlag-Länge ein undersquare Motor ist.

Valvetrain

Die Klappen werden normalerweise durch eine Steuerwelle bedient, die mit der Hälfte der Geschwindigkeit der Kurbelwelle rotiert. Es hat eine Reihe von Nocken entlang seiner Länge, jeder entworfen, um eine Klappe während des passenden Teils einer Aufnahme oder Auspuffschlags zu öffnen. Ein Ventilstößel zwischen Klappe und Nocken ist eine Kontakt-Oberfläche, auf der der Nocken gleitet, um die Klappe zu öffnen. Viele Motoren verwenden eine oder mehr Steuerwellen "über" einer Reihe (oder jeder Reihe) Zylinder, als in der Illustration, in der jeder Nocken direkt eine Klappe durch einen flachen Ventilstößel antreibt. In anderen Motordesigns ist die Steuerwelle im Kurbelgehäuse, in welchem Fall sich jeder Nocken mit einer Stoß-Stange in Verbindung setzt, die sich mit einem Kipphebel in Verbindung setzt, der eine Klappe öffnet. Das Obernocken-Design erlaubt normalerweise höhere Motorgeschwindigkeiten, weil es den direktesten Pfad zwischen Nocken und Klappe zur Verfügung stellt.

Klappe-Abfertigung

Klappe-Abfertigung bezieht sich auf die kleine Lücke zwischen einem Stößel und einem Klappe-Stamm, der sicherstellt, dass die Klappe völlig schließt. Auf Motoren mit der mechanischen Klappe-Anpassung verursacht übermäßige Abfertigung Geräusch vom Klappe-Zug. Gewöhnlich muss die Abfertigung jeder mit einem Fühler-Maß wieder geanpasst werden.

Modernste Produktionsmotoren verwenden hydraulische Heber, um das Teiltragen des Zugs der Klappe automatisch zu ersetzen. Schmutziges Motoröl kann Heber-Misserfolg verursachen.

Energiegleichgewicht

Motoren von Otto sind um ungefähr 30 % effizient; mit anderen Worten werden 30 % der durch das Verbrennen erzeugten Energie in die nützliche Rotationsenergie an der Produktionswelle des Motors umgewandelt, während der Rest, der Verluste wegen der Reibung, Motorzusätze und Verschwendung ist, heizt. Es gibt mehrere Weisen, etwas von der Energie wieder zu erlangen, die verloren ist, um Hitze zu vergeuden. Der Gebrauch eines Turboladers in Dieselmotoren ist durch das Aufladen eingehenden Luftdruckes sehr wirksam und stellt tatsächlich dieselbe Zunahme in der Leistung wie habend mehr Versetzung zur Verfügung. Die Regenmantel-Lastwagen-Gesellschaft hat vor einigen Jahrzehnten ein Turbinensystem entwickelt, das überflüssige Hitze in die kinetische Energie umgewandelt hat, die es zurück in die Übertragung des Motors gefüttert hat. 2005 hat BMW die Entwicklung des turbosteamer, ein zwei Bühne-Hitzewiederherstellungssystem bekannt gegeben, das dem Regenmantel-System ähnlich ist, das 80 % der Energie im Abgas wieder erlangt und die Leistungsfähigkeit eines Motors von Otto um 15 % erhebt. Im Vergleich kann ein Sechstaktmotor mehr als 50 % der Energie des Verbrennens in die nützliche Rotationsenergie umwandeln.

Moderne Motoren werden häufig absichtlich gebaut, um ein bisschen weniger effizient zu sein, als sie sonst sein konnten. Das ist für Emissionssteuerungen wie Abgas-Wiederumlauf und Katalysatoren notwendig, die Smog und andere atmosphärische Schadstoffe reduzieren. Den Verminderungen der Leistungsfähigkeit kann mit einer Motorkontrolleinheit mit mageren Brandwunde-Techniken entgegengewirkt werden.

In den Vereinigten Staaten beauftragt die Korporative Durchschnittliche Kraftstoffwirtschaft das Fahrzeuge müssen einen Durchschnitt von 35.5 Meilen pro Gallone (mpg) im Vergleich zum aktuellen Standard von 25 mpg erreichen. Da Fahrzeughersteller achten, diesen Standards vor 2016, neuen Wegen der Technik zu entsprechen, als die der traditionelle innere Verbrennungsmotor (ICE) konnte betrachtet werden müssen. Einige potenzielle Lösungen, Kraftstoffleistungsfähigkeit zu vergrößern, um neue Mandate zu entsprechen, schließen Zündung ein, nachdem der Kolben von der Kurbelwelle am weitesten ist, die als totes Spitzenzentrum und Verwendung des Zyklus von Miller bekannt ist. Zusammen konnte diese Umgestaltung Kraftstoffverbrauch und NOx Emissionen bedeutsam reduzieren.

Siehe auch

• Klappe von Poppet
• Radialer Motor
• Napier Deltic
• Zyklus von Atkinson
• Klappe von Desmodromic
• Sechstaktmotor
• Zweitaktmotor
• Geschichte des inneren Verbrennungsmotors
• Motoren von Stirling

Allgemeine Quellen

• scienceworld.wolfram.com/physics/OttoCycle.html

Außenverbindungen

• Ausführliche Motorzeichentrickfilme
• Wie Automotorarbeit
• Belebte Motoren, vier streichen über eine andere Erklärung des Viertaktmotors
• CDX eTextbook - einige Videos von Autobestandteilen in der Handlung
• Video aus einem Viertaktmotorzylinder.