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汽车发动机的工作原理(图解)

(往复活塞式四冲程汽油机 ▼ )

发动机的工作原理1.  进气行程
进气门开启,排气门关闭,活塞由上止点向下止点移动,活塞上方的气缸容积增大,产生真空度,气缸内压力降到进气压力以下,在真空吸力作用下,通过汽油喷射装置雾化的汽油,与空气混合形成可燃混合气,由进气道和进气门吸入气缸内。

汽车发动机的工作原理(图解)

发动机的工作原理2.   压缩行程
进排气门全部关闭,压缩缸内的可燃混合气,混合气温度升高,压力上升。活塞临近上止点前,可燃混合气压力上升到0.6~1.2MPa,温度可达330~430℃。
汽车发动机的工作原理(图解)

发动机的工作原理3.   做功行程
在压缩行程接近上止点时,装在气缸盖上方的火花塞发出电火花,点燃所压缩的可燃混合气。可燃混合气燃烧后放出大量的热量,缸内燃气压力和温度迅速上升,燃烧压力高达3~6MPa,燃烧温度高达2200~2500℃。高温高压燃气推动活塞快速向下止点移动,通过曲柄连杆机构对外做功。做功行程开始时,进、排气门均关闭。
汽车发动机的工作原理(图解)

发动机的工作原理4.   排气行程
做功行程接近终了时,排气门开启,由于这时缸内压力高于大气压力,高温废气迅速排出气缸,这一阶段属于自由排气阶段,高温废气通过排气门排出。随排气过程进行进入强制排气阶段,活塞越过下止点向上止点移动,强制将缸内废气排出,活塞到达上止点附近时,排气过程结束。排气终了时,气缸内气体压力稍高于大气压力,为0.105~0.115MPa,废气温度为600~900℃。由于燃烧室占有一定容积,因此在排气终了时,不可能将废气彻底排除干净,剩余部分废气称残余废气。

汽车发动机的工作原理(图解)

四冲程发动机完成一个工作循环,经历进气、压缩、做功和排气四个行程,发动机的正常运转就是工作循环连续不断交替。曲轴每转两圈(720℃)完成一个工作循环,一个行程对应曲轴转角为180°。

做功和进气行程,活塞从上止点向下止点运动;压缩和排气行程,活塞从下止点向上止点运动。

四个行程中,只有做功行程是有效输出动力行程;其余三个行程是辅助行程,靠飞轮惯性维持转动,因而飞轮转速是不均匀的,必须具有足够的转动惯量才能保证发动机运转平稳。

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