"Working model of 4-Stroke Internal Combustion Engine"
Project Brief:
A four-stroke engine is an internal combustion engine that utilizes four distinct piston strokes (intake, compression, power, and exhaust) to complete one operating cycle.
پروجیکٹ مختصر:
ایک چار اسٹروک انجن ایک اندرونی دہن انجن ہے جو ایک آپریٹنگ سائیکل کو مکمل کرنے کے لئے چار مختلف پسٹن اسٹروک (انٹیک، کمپریشن، طاقت، اور راستہ) کا استعمال کرتا ہے.
1. Intake: Also known as induction or suction. This stroke of the piston begins at the top dead center (T.D.C.) and ends at the bottom dead center (B.D.C.). In this stroke, the intake valve must be in the open position. At the same time, the piston pulls an air-fuel mixture into the cylinder by producing vacuum pressure into the cylinder through its downward motion. The piston is moving down as air is being sucked in by the downward motion against the piston.
1. انٹیک: انڈکشن یا سکشن کے طور پر بھی جانا جاتا ہے. پسٹن کا یہ اسٹروک سب سے اوپر مردہ مرکز (ٹی ڈی سی) سے شروع ہوتا ہے اور نیچے مردہ مرکز (بی ڈی سی) پر ختم ہوتا ہے. اس اسٹروک میں، انٹیک والو کھلی پوزیشن میں ہونا ضروری ہے. ایک ہی وقت میں، پسٹن اس کی نیچے کی حرکت کے ذریعے سلنڈر میں ویکیوم دباؤ پیدا کرکے سلنڈر میں ہوا ایندھن کے مرکب کو کھینچتا ہے. پسٹن نیچے کی طرف بڑھ رہا ہے کیونکہ پسٹن کے خلاف نیچے کی حرکت سے ہوا کو چوسا جارہا ہے۔
2. Compression: This stroke begins at B.D.C, or just at the end of the suction stroke, and ends at T.D.C. In this stroke, the piston compresses the air-fuel mixture in preparation for ignition during the power stroke (below). Both the intake and exhaust valves are closed during this stage.
2. کمپریشن: یہ اسٹروک بی ڈی سی سے شروع ہوتا ہے، یا صرف سکشن اسٹروک کے اختتام پر، اور ٹی ڈی سی پر ختم ہوتا ہے. اس اسٹروک میں ، پسٹن پاور اسٹروک (نیچے) کے دوران اگنیشن کی تیاری میں ہوا ایندھن کے مرکب کو کمپریس کرتا ہے۔ اس مرحلے کے دوران انٹیک اور راستہ والوز دونوں بند ہیں.
3. Combustion: Also known as power or ignition. This is the start of the second revolution of the four-stroke cycle. At this point, the crankshaft has completed a full 360-degree revolution. While the piston is at T.D.C. (the end of the compression stroke) the compressed air-fuel mixture is ignited by a spark plug (in a gasoline engine) or by heat generated by high compression (diesel engines), forcefully returning the piston to B.D.C. This stroke produces mechanical work from the engine to turn the crankshaft.
3. دہن: طاقت یا اگنیشن کے طور پر بھی جانا جاتا ہے. یہ چار اسٹروک سائیکل کے دوسرے انقلاب کا آغاز ہے. اس مقام پر ، کرینک شافٹ نے ایک مکمل 360 ڈگری انقلاب مکمل کیا ہے۔ جبکہ پسٹن ٹی ڈی سی (کمپریشن اسٹروک کے اختتام) پر ہے، کمپریسڈ ایئر ایندھن مرکب ایک چنگاری پلگ (پٹرول انجن میں) یا اعلی کمپریشن (ڈیزل انجن) کی طرف سے پیدا ہونے والی گرمی کی طرف سے بھڑکایا جاتا ہے، زبردستی پسٹن کو بی ڈی سی میں واپس کر دیتا ہے.
یہ اسٹروک کرینک شافٹ کو موڑنے کے لئے انجن سے میکانی کام پیدا کرتا ہے۔
4. Exhaust: Also known as an outlet. During the exhaust stroke, the piston, once again, returns from B.D.C. to T.D.C. while the exhaust valve is open. This action expels the spent air-fuel mixture through the exhaust valve.
4. راستہ: ایک دکان کے طور پر بھی جانا جاتا ہے. ایگزاسٹ اسٹروک کے دوران ، پسٹن ، ایک بار پھر ، بی ڈی سی سے ٹی ڈی سی میں واپس آتا ہے جبکہ راستہ والو کھلا ہوتا ہے۔ یہ عمل راستہ والو کے ذریعے خرچ ہوا ایندھن مرکب کو خارج کر دیتا ہے.
5. Thermodynamic analysis
The thermodynamic analysis of the actual four-stroke and two-stroke cycles is not a simple task. However, the analysis can be simplified significantly if air standard assumptions are utilized. The resulting cycle, which closely resembles the actual operating conditions, is the Otto cycle.
5. تھرموڈائنامک تجزیہ
اصل چار اسٹروک اور دو اسٹروک سائیکلوں کا تھرموڈائنامک تجزیہ ایک آسان کام نہیں ہے۔ تاہم ، اگر ہوا کے معیاری مفروضات کا استعمال کیا جائے تو تجزیہ کو نمایاں طور پر آسان بنایا جاسکتا ہے۔ نتیجے میں سائیکل، جو اصل آپریٹنگ حالات سے قریب سے ملتا جلتا ہے، اوٹو سائیکل ہے.
Power output Limitations
The maximum amount of power generated by an engine is determined by the maximum amount of air ingested. The amount of power generated by a piston engine is related to its size (cylinder volume).
Intake/exhaust port flow
An engine's output power depends on the intake (air-fuel mixture) ability and exhaust matter to move quickly through valve ports, typically located in the cylinder head. To increase an engine's output power, irregularities in the intake and exhaust paths, such as casting flaws, can be removed, and, with the aid of an airflow bench, the radii of valve port turn and valve seat configuration can be modified to reduce resistance. This process is called porting, and it can be done by hand or with a CNC machine.
پاور آؤٹ پٹ حدود
انجن کے ذریعہ پیدا ہونے والی بجلی کی زیادہ سے زیادہ مقدار کا تعین ہوا کی زیادہ سے زیادہ مقدار سے ہوتا ہے۔ پسٹن انجن کے ذریعہ پیدا ہونے والی طاقت کی مقدار اس کے سائز (سلنڈر حجم) سے متعلق ہے۔
انٹیک / راستہ بندرگاہ کا بہاؤ
انجن کی آؤٹ پٹ پاور انٹیک (ایئر ایندھن مرکب) کی صلاحیت اور راستہ کے معاملے پر منحصر ہے جو والو بندرگاہوں کے ذریعے تیزی سے منتقل ہوتا ہے، عام طور پر سلنڈر سر میں واقع ہوتا ہے.
انجن کی آؤٹ پٹ پاور کو بڑھانے کے لئے، انٹیک اور راستہ کے راستوں میں بے ضابطگیوں، جیسے معدنیات سے متعلق نقائص، کو ہٹا دیا جا سکتا ہے، اور، ایئر فلو بینچ کی مدد سے، والو پورٹ موڑ اور والو سیٹ کی ترتیب کی ریڈی مزاحمت کو کم کرنے کے لئے نظر ثانی کی جا سکتی ہے. اس عمل کو پورٹنگ کہا جاتا ہے ، اور یہ ہاتھ سے یا سی این سی مشین کے ساتھ کیا جاسکتا ہے۔
