내부 연소 엔진에 특정 "발화 명령"이있는 이유는 무엇입니까?


15

발사 명령의 요점은 무엇입니까? 나는 그것이 크랭크 샤프트라면 한쪽에 너무 많지 않도록 힘의 균형을 잡는 데 도움이된다는 것을 읽었지만 왜 우리는 그러한 특정 명령을 가지고 있습니까? 이 경우 4 실린더 엔진의 발사 명령을 1-4-2-3으로 할 수 있습니까?


2
발사 순서는 여러 가지 방법으로 (디자인 타임에) 설정 될 수 있습니다. 진동과 같은 제약이 있지만 그 중 일부에 대처할 수있는 다른 방법이 있습니다 (예 : 진동을 시도하고 대응하기 위해 샤프트를 균형을 잡습니다). 그런 식으로 설계된 엔진 (크랭크 / 캠 등)에 대해 제안 된 발사 순서가 가능합니다. Yamaha Big Bang R1 엔진을 사용하는 경우 매우 이상한 발사 명령이 표시됩니다.
킥 스타트

답변:


14

일부 엔진 구성, 특히 V8 영역에서 여러 개의 발사 명령이 있습니다 . 포드 소형 블록은 1-5-4-8-6-3-7-2를 발사하는 반면, 동일한 변위 현대식 모듈 식 포드 V8은 1-5-4-8-7-2-6-3을 발사합니다.

정확히 동일한 실린더 구성에 이르기까지 수많은 실행 가능한 배열을 포함하는 Firing Order 에 대한 거대한 위키가 있습니다.

특정 질문에 대답하기 위해, 발사 순서는 일반적으로 크랭크 샤프트 스로우의 토크 펄스가 조화를 이룰 경우 발생할 수있는 파괴적인 진동 및 기계적 힘을 최소화하도록 결정됩니다. 비슷한 참고 사항은 360도 크랭크 샤프트 회전으로 균등하게 나눌 수있는 여러 개의 실린더가있는 엔진을 항상 찾을 수 있다는 것입니다. 4,5,6,8,10,12는 모두 괜찮습니다. 7,11,13은 아닙니다. 정확한 설명은 저 너머이지만 슬라이더 크랭크 메커니즘과 함께 진동과 고조파 순서와 관련이 있습니다.


8
각도가 임의의 단위이기 때문에 실린더 수는 360도를 균등하게 나눌 수 없다는 주장을 발견하지만이 규칙이 복제하거나 근사화한다는 실제 제약이있을 수 있습니다.
R .. GitHub 중지 지원 얼음

7
@R .. 약간의 속기는 동의하지만 규칙 은 아니지만 확실히 어렵다. 7 사이클 인라인은 겹치는 파워 스트로크를 가지게되는데, 정의에 따라 180도 (pi 라디안) 지속되어야합니다. 필요한 균형 샤프트와 다른 합병증을 해결하더라도 여전히 1 차 및 2 차 자유 모멘트가 있습니다. 더 큰 변위 인라인 6을 구축하는 것이 훨씬 쉽습니다. 이는 본질적으로 균형이 있고 불균형 한 자유 모멘트로 인해 고조파가 발생하지 않습니다. 360의 나눗셈 법칙은 매우 복잡한 동적 수학을 크게 단순화 한 것입니다.
SteveRacer

3
5 이외의 모든 예제도 2로 나눌 수 있습니다. 더 중요한 사실이라고 생각합니다. 이를 통해 실린더 쌍이 서로 균형을 맞출 수 있습니다.
Monty Harder

6
반대의 "규칙"은 반경 방향 엔진에 적용되는데, 홀수의 실린더가 더 규칙적인 파워 스트로크 분포를 제공하기 때문에 더 좋습니다 (예 : 9 실린더 반경의 경우 1 3 5 7 9 2 4 6 8). 7 기통과 9 기통의 방사형 항공기 엔진이 있습니다. 28 기통 Pratt & Whitney R-4360은 말할 것도없고 "corn-cob"구성으로 7 기통 4 세트가 있습니다! en.wikipedia.org/wiki/Pratt_%26_Whitney_R-4360_Wasp_Major#/…
alephzero

2
360이 완전히 임의적 이지 않다는 것을 지적하고 싶습니다 . (1,2,3,4,5,6,8,9,10)으로 나눌 수있는 가장 작은 수입니다. 사용 가능한 요소의 다양성은 매우 편리합니다. 그것은 수행 하지만, 다소 사소한 실린더의 수에 대한 것을 관찰합니다. (360의 완전한 요소 : 1,2,3,4,5,6,8,9,10,12,15,18,20,24,30,36,40,45,60,72,90,120,180,360)
amp108

10

엔진 디자이너의 관점이나 엔진을 유지 관리하거나 문제를 해결하려는 사람의 관점에서 묻는 지 여부에 따라 다릅니다.

정비사 발사 순서의 관점에서, 실린더가 밸브를 닫고 연료를 충전 한 상태에서 압축 행정에있을 때 실린더가 발사 준비된 순서를 알려줍니다 . 스파크 플러그 와이어 (또는 별도의 펌프가 장착 된 디젤의 연료 인젝터 라인)를 연결하거나 거친 엔진 또는 시동되지 않는 엔진을 진단하려는 경우에 중요합니다.

엔진 디자이너의 관점에서 볼 때, 스트레스와 진동을 관리하고 나중에 엔진에서 작업 할 사람들을 놀라게하지 않고서도 고려해보아야 할 일부 고려 사항이 있다고 생각합니다.

다른 주문에 대한 귀하의 질문에 대한 대답으로, 적어도 이론적으로는 디자이너가 원하는 주문을 가질 수 있다고 생각합니다. 반면에 정비공은 엔진에 설계된 순서를 따라야합니다.


10

발사 순서는 다음에 의해 제한됩니다.

  • 크랭크 샤프트 형상
  • 피스톤 배열 (인라인, V, VR, 플랫 등)

이 두 가지 요소가 결합되어 크랭크 각도와 관련하여 각 실린더의 상사 점 (TDC)이 달성되는 시점을 결정합니다.

이상적으로, 점화 순서는 가능한 한 규칙적으로 점화가 일어나도록 설정됩니다.


인라인 4 예

다음은 일반 평면 인라인 4의 애니메이션입니다.

인라인 -4, 평면

가운데 2 개의 실린더 (# 2와 # 3)는 # 1과 # 4와 같이 동시에 움직입니다. # 2와 # 3이 TDC에 있으면 # 1과 # 4는 BDC에 있으며 그 반대도 마찬가지입니다. 두 쌍의 위상이 180 °입니다. 다음은 720 ° 크랭크 지속 시간 (단일 4 행정 사이클) 동안 피스톤 헤드 이동이 어떻게 보이는지입니다.

인라인 4 그래프

점화 이벤트를 나타 내기 위해 별을 추가하면 왜 우리가 발사 명령으로 사용할 수 있는지에 한정됩니다. # 1과 # 4 사이에 # 2와 # 3에 대한 TDC가 있기 때문에 1-4-2-3 발사 순서는 실현 불가능합니다 :

앞머리가있는 인라인 4 그래프

여기에는 발사 명령에 대한 두 가지 옵션 만 있습니다 :

  • 1-3-4-2
  • 1-2-4-3

다수의 발사 명령이 가능할 때마다 엔지니어는 다른 요인을 찾아 볼 것입니다. 그 중에서도 엔진 밸런스, 진동 및 고조파가 여기에 있습니다.


@Jason C 그것은 실제로 둘 다 잘 설명합니다. 이산 파워 스트로크 이벤트를 가능한 한 균등하게 분배하려고합니다. 크랭크 암이 균등하게 간격을 두지 않거나 한 번에 또는 앞뒤로 크랭크 샤프트를 만들 수 있다고 가정하지만 위의 플롯과 같이 각 왕복 운동이나 제로 크로싱 에서 큰 진동이 발생 합니다. 당신처럼 할 수 사각형이나 삼각형 바퀴를 만들 ...하지만 당신은 왜할까요?
SteveRacer

@JasonC 답의 상반기에 180 ° 제한에 관한 내용은 없습니다. 방금 평면을 사용하여 크랭크 샤프트 지오메트리와 엔진 레이아웃을 결합하여 실행 가능한 발사 순서를 결정하는 방법을 설명했습니다. 우리는 한동안 교차면 인라인 4에 대해 대화를 나 had 다. 여기에서 해당 토론을 검토 할 수 있습니다 (그래프 포함) .
Zaid

@SteveRacer 교차면 인라인 4에 대한 일부 그래프를 추가 할 수 있습니다. 나는 그것이 설명의 명확성을 떨어 뜨리는 것을 두려워합니다.
Zaid

@Zaid 예. 그리고 제가 언급 한 제로 크로싱 은 묘사 된 위치가 아닌 첫 번째 미분 속도 그래프 에 있음을 깨달았습니다 . 그러므로 당신의 죄를 위해 지으십시오 .
SteveRacer

@Zaid 당신이 그것을 더 명확하게 넣을 때, 나는 단지 잘못된 관점에서 그것을 해석했다고 생각합니다.
Jason C
당사 사이트를 사용함과 동시에 당사의 쿠키 정책개인정보 보호정책을 읽고 이해하였음을 인정하는 것으로 간주합니다.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.