1. Oversigt
du ved sikkert allerede, at en motor har stempler, der konverterer deres frem-og tilbagegående bevægelse (op og ned bevægelse) til roterende (rotationsbevægelse) af krumtapakslen. Kraften til at dreje krumtapakslen stilles til rådighed for stemplet ved forekomst af forbrænding inde i forbrændingskamrene (cylindre), der huser stemplerne. Forbrændingsbegivenheden og dermed stemplernes bevægelse skal koordineres for at sikre kontinuerlig produktion af kraft, så længe tændingen er tændt, motoren kører, og alle andre aktiveringsbetingelser er opfyldt. Sekvensen, hvor cylindrene genererer strøm, kaldes fyringsrækkefølgen, den rækkefølge, i hvilken cylindrene fyres. De fleste motorer i dag er klassificeret som firetaktsmotorer, hvor slagtilfælde refererer til op-eller nedkørsel af et stempel. De fire trin / slag er indsugnings -, kompressions -, kraft-og udstødningsslag. Derfor, mens en cylinder er på indsugningsslaget, er en anden på kompressionsslaget, en anden på strømslaget og endnu en på udstødningsslaget.
Hvis du ikke er bekendt med strømoverførselsprocessen, er her et hurtigt overblik. Når forbrænding sker inde i en cylinder, skaber den en eksplosiv kraft, der skubber stemplet ned. Denne begivenhed kaldes kraft-eller forbrændingsslag. Når stemplet tvinges ned, drejer det krumtapakslen, krumtapakslen drejer svinghjulet (hvis køretøjet har manuel gearkasse) eller bøjeplade (hvis køretøjet har automatisk transmission). Svinghjulet / flekspladen overfører derefter den genererede effekt til transmissionen. Transmissionen sender endelig strømmen til hjulene, hvilket får dem til at dreje. I denne artikel vil vi ved hjælp af eksempler diskutere, hvad der sker under udførelsen af en fyringsordre, og hvorfor fyringsordrer er nødvendige.
2. Brand og orden
valg af fyringsordre er en væsentlig del af motordesignet. Producenter beslutter omhyggeligt fyringsordrer for at tæmme vibrationer og forbedre varmeafledningen. Fyringsordren påvirker også kørekvaliteten (glathed af turen), motorbalance og motorlyd. Alle disse faktorer, undtagen måske motorlyd, spiller bestemt en rolle i at forlænge en Motors træthedslevetid. Imidlertid betragter mange stempelhoveder motorlyd som en væsentlig del af motordesignet, forståeligt nok!
cylindrene er normalt nummereret 1234 fra forsiden af motoren, hvor tilbehørsdrevene (remskiver) er installeret. Derfor vil cylinder 1 være den cylinder, der er tættest på remskiverne, og nummer 4 vil være cylinderen tættest på svinghjulet eller bøjepladen som vist i Figur 1. Lad os antage, at motoren i Figur 1 har en fyringsordre 1-3-4-2, som det er tilfældet på en 2005 1,8 Liter Jetta. Da vi antager en fyringsrækkefølge på 1-3-4-2, vil cylinder #1 være den første til at skyde eller generere strøm. Næste op vil være cylinder #3 efterfulgt af cylinder #4 og derefter endelig cylinder #2.
for hver 720 grader drejer krumtapakslen, knastakslen drejer 360 grader, hvilket får alle cylindre til at skyde en gang. I en 4-cylindret motor som den i Figur 1, når krumtapakslen drejer to gange, ville knastakslen have drejet en gang og affyret alle 4 cylindre en gang. Derfor, for hver 180 grader af krumtapaksel rotation en af cylindrene brand. Dette opnås ved anvendelse af formlen i ligning 1.
f=720 / n ……………………ligning 1
hvor f er fyringsintervallet og er antallet af cylindre.
baseret på formlen i ligning 1, i en V6-motor for eksempel, ville en cylinder blive fyret hver 120 grader. Bemærk dog, at i nogle V-motorer, især V8-motorer og derover, affyrer producenter eller motorbyggere ikke nødvendigvis cylindre med jævne mellemrum; dette er et koncept med motordesign kaldet ujævn fyring. Dette gøres for at opnå en aggressiv burbling og halsende motorlyd. Ujævne fyringsordrer vil ikke blive diskuteret i denne artikel.
før vi kommer ind i møtrikker og bolte på, hvad der sker, når cylindre skyder, lad os forklare begrebet ledsagercylindre. Companion cylindre er cylindre, der bevæger sig op og ned som et par. Mens den ene cylinder er på indsugningsslaget, er den anden på strømslaget og omvendt. Derudover, mens den ene cylinder er på kompressionsslaget, er den anden på udstødningsslaget og omvendt. I en 6-cylindret motor med en fyringsrækkefølge på 1-5-3-6-2-4 for eksempel vil ledsagercylindrene være cylindrene 1 og 6, 5 og 2 og derefter 3 og 4.
figur 2 viser 4-takts motorcyklus i et sekventielt mønster; indtag, kompression, effekt, udstødning. Dette vil blive brugt sammen med figur 3a til 3e for at forklare fyringsprocessen.
i figur 3a til 3E er 720 grader af krumtapakselrotation blevet brudt i 180 graders intervaller for at hjælpe illustration.In figur 3a til 3d, den første kolonne indeholder cylindernumrene (ikke i fyringsrækkefølgen).
i figur 3a starter cylinder #1 med strømslaget. Da fyringsordren er 1-3-4-2, betyder det, at den næste cylinder til brand vil være cylinder #3. Det følger af figur 2, at hvis cylinder #1 er på strømslaget (p) og cylinder #3 er den næste til brand, skal den være på slagtilfælde før strømslaget, fordi den forbereder sig på at skyde efter cylinder #1. Dette er kompressionsslaget (c) – læs figur 2 i en retning modsat pilens retning mod uret.
Cylinder # 4 som affyrer efter cylinder #3 bør være to slag bag magt slagtilfælde på cylinder #1. Undersøgelse af figur 2 igen skal hjælpe med at udlede, at cylinder #4 skal være på indtagsslag (i).
nu skal cylinder #2 være 3 slag bag strømslaget på cylinder #1. Det ville sætte cylinder #2 på udstødningen slagtilfælde (e). Alt dette sker i de første 180 grader af krumtapakselrotation (figur 3a).
i de næste 180 grader af krumtapakselrotation (360 grader) kommer cylinder #3 ind i strømslaget.
Cylinder #4 er nu på kompressionsslaget, cylinder #2 er på indsugningsslaget (i) og cylinder #1 er som forventet på udstødningsslaget (e) for at udvise udstødningsgasser produceret fra det strømslag, det netop er afsluttet. Se figur 3b.
i de næste 180 grader af krumtapakselrotation (540 grader) kommer cylinder #4 ind i strømslaget. Cylinder # 2 er nu på kompressionsslaget, cylinder #1 er på indsugningsslaget (i) og cylinder #3 er som forventet på udstødningsslaget (e) for at udvise udstødningsgasser produceret fra det strømslag, det netop har afsluttet. Se figur 3c.
i de sidste 180 grader af krumtapakselrotation (720 grader) kommer cylinder #2 ind i strømslaget. Cylinder # 1 er nu på kompressionsslaget, cylinder #3 er på indsugningsslaget (i) og cylinder #4 er som forventet på udstødningsslaget (e) for at udvise udstødningsgasser produceret fra det strømslag, det netop har afsluttet. Se figur 3D.
i de sidste 180 grader (720 grader) skal du bemærke, at cylinder 1 er tilbage på kompressionsslaget (c) klar til at starte hele processen igen, når den bevæger sig fra kompressionsslaget til effektslaget (p). Figur 3e illustrerer en komplet affyringsrækkefølge med cylindrene arrangeret i korrekt affyringsrækkefølge denne gang. Dette arrangement gør det lettere at se, hvordan cylindrene skyder hver 180 grader i overensstemmelse med den udpegede fyringsordre.
figur 4 illustrerer fyringsordrerne for en 6-cylindret motor med fyringsordre 1-4-3-6-2-5. Dette er fyringsordren på Mercedes M272-E35 motor, der har drevet ML350 køretøjer siden 2006. Det driver også R350-køretøjet og andre Mercedes-køretøjer.
fra figur 4 cylinder #1 brande i de første 120 grader.
i de næste 120 grader (240 grader), når cylinder #1 bevæger sig fra strømslaget til udstødningsslaget, brænder cylinder #4.
i de næste 120 grader (360 grader), når cylinder #4 bevæger sig fra strømslaget til udstødningsslaget, brænder cylinder #3.
i de næste 120 grader (480 grader), når cylinder 3 bevæger sig fra strømslaget til udstødningsslaget, brænder cylinder # 6.
i de næste 120 grader (600 grader), når cylinder 6 bevæger sig fra strømslaget til udstødningsslaget, brænder cylinder # 2.
i de næste 120 grader (720 grader), når cylinder 2 bevæger sig fra strømslaget til udstødningsslaget, brænder cylinder # 5.
processen gentages som cylinder #1 brande igen.
figur 5 er en tabelillustration af en 8-cylindret motor med fyringsrækkefølge 1-5-4-8-7-2-6-3. Et eksempel på en motor, der bruger denne fyringsordre, er S65, der driver 2012 M3 E90 blandt andre køretøjer. Figur 5 vil ikke blive forklaret yderligere, da det følger et lignende format som den rækkefølge, der er forklaret tidligere i figur 4. Den eneste forskel er, at hver cylinder vil skyde efter 720/8=90 grader.
Del dine tanker.
Author:Kwabena MensahAbout Author:Technical Editor and CTO at AutoShack Ghana