Ladataan 3D-laboratoriota…
Ladataan oppituntia…
← MoottoritilaMaailma 1 · oppitunti 4/4Kaikki oppitunnit ↓

Sytytysjärjestys ja tasapaino.
Opetatko tätä? Avaa projektoritila
Yksisylinterinen moottori tuottaa työntövoiman kerran 720°:n välein ja on sitten kaksi kokonaista kierrosta ilman työntöä. Se on yksinkertainen, mutta se tärisee: kampiakselin vääntömomentti vaihtelee suuresta huipusta nollaan ja jopa negatiiviseksi, ja männän edestakaisen liikkeen hitaus tärisyttää koko moottoria. Suuret vauhtipyörät auttavat, mutta parempi ratkaisu on useampi sylinteri, jotka syttyvät vuorotellen.
Kun n sylinteriä syttyy tasaisin välein, työtahti alkaa aina 720° / n välein:
Rivinelosessa yksi työtahti päättyy juuri, kun seuraava alkaa, joten kampiakseli saa aina työntövoimaa. Vääntömomentti vaihtelee paljon vähemmän kuin yksisylinterisessä moottorissa.
Rivinelosessa kampiakselin kammet on asetettu pareittain: männät 1 ja 4 liikkuvat yhdessä, ja männät 2 ja 3 liikkuvat yhdessä puoli kierrosta eri vaiheessa. Kun pari on yläasennossa, toinen sylintereistä viimeistelee puristusta (ja on juuri syttymässä), kun taas sen pari viimeistelee pakovaihetta (ja on juuri ottamassa vastaan raikasta ilmaa), joten ne ovat aina puolen kierron päässä toisistaan. Kaksi sytytysjärjestystä ovat yleisiä: 1-3-4-2 (yleisin) ja 1-2-4-3. Molemmissa sylinteri syttyy 180°:n välein, eikä sylinteri koskaan syty heti seuraavaksi naapurinsa jälkeen. Tämä vähentää kampiakseliin kohdistuvaa rasitusta ja tasaa imukanavassa virtaavaa kaasua.
Tasainen sytytys ei kuitenkaan ole koko tarina. Perusmallinen rivinelonen värisee silti hieman jäljelle jäävällä tärinällä kaksinkertaisella moottorin nopeudella, koska männät eivät liiku symmetrisesti ylös ja alas. Suurempiin rivinelosiin lisätään usein tasapainoakselit poistamaan tämä tärinä. Rivikuutonen, jossa sytytys tapahtuu 120°:n välein, käy luonnostaan erittäin tasaisesti, minkä vuoksi sitä on pitkään arvostettu. V8 puolestaan sytyttää 90°:n välein, ja sen kammet on järjestetty tasapainottamaan moottoria.
Tarkoittavatko useammat sylinterit suurempaa tehoa? Eivät itsestään. Teho syntyy siitä, kuinka paljon ilmaa ja polttoainetta moottori polttaa sekunnissa. Siihen vaikuttavat sen iskutilavuus, nopeus ja se, kuinka tehokkaasti kukin kierto toimii. Nelitahtimoottorissa P = p × V_d × N / 2, missä p on keskimääräinen tehollinen paine (tasainen paine, joka tekisi saman työn kuin todellinen paine), V_d on kokonaisiskutilavuus ja N kierrosten määrä sekunnissa. Kun 2,0-litraisen moottorin p ≈ 1,0 MPa nopeudella 100 kierrosta/s (6 000 rpm): P = 1,0×10⁶ × 0,002 × 100 / 2 = 100 kW. Kun sama 2,0 litran iskutilavuus jaetaan kuuden tai kahdeksan sylinterin kesken, teho on suunnilleen sama. Moottori käy tasaisemmin ja kuulostaa erilaiselta, mutta tehoa ei tule lisää.
Turboahdin pakottaa moottoriin enemmän ilmaa, mikä nostaa p:tä ja siten samalla iskutilavuudella saatavaa tehoa. Siksi nykyaikaiset pienet moottorit voivat olla tehokkaita.
Nelitahtinen nelisylinterinen moottori sytyttää tasaisin välein. Kuinka monta astetta on työiskujen välillä?
Miksi yksisylinterinen moottori tärisee enemmän kuin rivinelonen?
Kahdella moottorilla on sama iskutilavuus, ja ne käyvät samalla nopeudella samalla p:llä. Toisessa on 4 sylinteriä ja toisessa 8. Mitä niiden tehosta voidaan sanoa?