מבט מקיף על אוטו-מחזור במנועי קרב פנימיים

מחזור אוטו הוא מושג בסיסי במחקר של מנועי הבעירה פנימית, במיוחד במנועי בנזין.הבנת מחזור זה חיוני לסטודנטים ומחנכים בתחום ההנדסה והמכניקה של הרכב. מאמר זה מספק סקירה מקיפה של מחזור אוטו, שלביו, ואת חשיבותו בתפקוד של מנועי הבעירה הפנימית.

מהו מעגל אוטו?

מחזור אוטו הוא מחזור תרמודינמי אידיאלי המתאר את תפקוד של מנוע ניצוץ טיפוסי של ניצוץ-הפעולה.זה מורכב מארבעה תהליכים נפרדים: שני תהליכים adiabatic (isentropic) ושני תהליכים איזוכיים (נפח שתלטני).המחזור נקרא על שמו של ניקולאוס אוטו, שפיתח את מנוע ההבעירה הפנימי המוצלח הראשון המבוסס על עיקרון זה בסוף המאה ה-19.

שלב של ה-אוטו-מחזור

מחזור אוטו מורכב מארבעה שלבים עיקריים:

התמוטטות של כל שלב

1.תפסו את סטרייק

במהלך שבץ הצריכה, שסתום הצריכה נפתח כשהפיסטון נע במורד הגליל.התנועה הזו יוצרת לחץ נמוך בתוך הגליל, ומאפשר תערובת דלק האוויר להיכנס.כמות התערובת נמשכת היא חיונית ליעילות המנוע ולתפוקה של הכוח.

2.התמדה בשבץ

בשבץ הדחיסה, הן את הצריכה והן שסתום הממצה סגורים.הפיסטון נעה למעלה, דחיסת תערובת דלק האוויר.דחיסה זו מגבירה את הטמפרטורה והלחץ של התערובת, מה שמכין אותה לזרות. יחס דחיסה גבוה יותר בדרך כלל מוביל ליעילות וכוח גדולים יותר.

כוח סטרייק

כאשר הפיסטון מגיע לראש שבץ, תקע ניצוץ מצמיד את תערובת דלק האוויר המחוספס.ה הפיצוץ וכתוצאה מכך מכריח את הפיסטון למטה עם אנרגיה משמעותית, אשר מומרת לעבודה מכנית.זהו השלב שבו המנוע מייצר כוח, וזה חיוני לביצוע הכולל של הרכב.

4. Exhaust Stroke

בשבץ exhaust, שסתום הממצה נפתח כאשר piston נע בחזרה.הגזים השרוף מגורשים מן הגליל, מנקה את הדרך לטעינה חדשה של תערובת דלק אוויר במהלך שבץ הצריכה הבא. ניהול ממצה נכון חיוני לשמירה על ביצועי המנוע ויעילות.

עקרונות התרמודינמיקה של אוטו-מחזור

ניתן לנתח את מחזור אוטו באמצעות עקרונות התרמודינמיקה.יעילות המחזור נקבעת על ידי יחס הדחיסה, המהווה את היחס של המקסימום לנפח המינימלי של הגליל.יעילות תיאורטית ניתן לחשב באמצעות הנוסחה:

(ב) ⁇ (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

(ב) ,0 ,00 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

גורמים המשפיעים על אוטו מחזור

תגיות: Auto Cycle

מחזור אוטו חל בעיקר על מנועי בנזין, אשר משמשים נרחב ביישומים שונים, כולל:

השוואה עם מחזורים אחרים

בעוד מחזור אוטו משמש נרחב, מחזורי מנוע אחרים קיימים, כגון מחזור דיזל ואת מחזור אטקינסון.כל אחד יש יתרונות משלו חסרונות:

מסקנה

הבנת המחזור היא חיונית לכל מי לומד מנועי בעירה פנימית.עקרונותיה שולטים במבצע של מנועי בנזין, מה שהופך אותו לנושא חיוני בחינוך הרכב.על ידי הבנת השלבים והתרמודינמיקה של מחזור אוטו, תלמידים ומחנכים יכולים להעריך טוב יותר את המורכבות של עיצוב המנוע וביצועים.