汽車發(fā)動機(jī)的原理講解

發(fā)動機(jī)1的工作原理。進(jìn)氣沖程

當(dāng)進(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉時，活塞從上止點(diǎn)運(yùn)動到下止點(diǎn)，活塞上方的氣缸容積增大，產(chǎn)生真空度，氣缸內(nèi)壓力下降到進(jìn)氣壓力以下。在真空吸力的作用下，汽油噴射裝置霧化的汽油與空氣體混合形成可燃混合氣，通過進(jìn)氣口和進(jìn)氣門吸入氣缸。

發(fā)動機(jī)2的工作原理。壓縮沖程

所有的進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，氣缸內(nèi)的可燃混合氣被壓縮，混合氣的溫度和壓力上升。在活塞上止點(diǎn)前，可燃混合氣壓力升至0.6~1.2MPa，溫度可達(dá)330~430℃。

發(fā)動機(jī)的工作原理3。動力行程

當(dāng)壓縮沖程接近上止點(diǎn)時，安裝在氣缸蓋上方的火花塞發(fā)出電火花，點(diǎn)燃壓縮的可燃混合物。可燃混合氣燃燒后放出大量熱量，缸內(nèi)氣體壓力和溫度迅速上升，燃燒壓力高達(dá)3~6MPa，燃燒溫度高達(dá)2200~2500℃。高壓氣體推動活塞快速運(yùn)動到下止點(diǎn)，通過曲柄連桿機(jī)構(gòu)向外工作。在做功沖程開始時，進(jìn)氣門和排氣門關(guān)閉。

發(fā)動機(jī)4的工作原理。排氣沖程

在做功沖程結(jié)束時，排氣閥打開。由于此時氣缸中的壓力高于大氣壓力，高溫廢氣迅速從氣缸中排出。這個階段屬于自由排氣階段，高溫廢氣通過排氣閥排出。隨著排氣過程的進(jìn)行，進(jìn)入強(qiáng)制排氣階段，活塞運(yùn)動超過下止點(diǎn)到達(dá)上止點(diǎn)，強(qiáng)制排出氣缸內(nèi)的廢氣。當(dāng)活塞到達(dá)上止點(diǎn)附近時，排氣過程結(jié)束。排氣結(jié)束時，缸內(nèi)氣體壓力略高于大氣壓力，范圍為0.105~0.115MPa~0.115MPa，排氣溫度為600~900℃。由于燃燒室占據(jù)一定的容積，在排氣結(jié)束時不可能將廢氣完全排出，剩下的部分稱為殘余廢氣。

四沖程發(fā)動機(jī)完成一個工作循環(huán)，經(jīng)歷進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣四個沖程。發(fā)動機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)意味著工作循環(huán)是連續(xù)交替的。曲軸每轉(zhuǎn)兩圈完成一個工作循環(huán)，一個沖程對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角為180°。

活塞從上止點(diǎn)運(yùn)動到下止點(diǎn)；活塞從下止點(diǎn)移動到上止點(diǎn)。

四沖程中，只有動力沖程是有效動力輸出沖程；另外三個沖程是輔助沖程，靠飛輪慣性保持轉(zhuǎn)動，所以飛輪轉(zhuǎn)速不均勻，需要有足夠的慣性來保證發(fā)動機(jī)平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。