四行程汽油机的工作原理 (经典)
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汽油发动机的工作原理汽油发动机是一种内燃机,它将汽油燃料转化为机械能,驱动汽车前进。
了解汽油发动机的工作原理对于理解汽车的运行机制和维护保养至关重要。
汽油发动机的工作原理可以分为四个基本步骤,吸气、压缩、爆燃和排气。
首先是吸气阶段。
汽油发动机通过活塞向下运动,汽缸内的活塞会形成一个负压,这时进气门会打开,大气中的空气会被吸入汽缸内。
同时,燃油喷射系统会将适量的汽油喷入汽缸内,与空气混合形成可燃气体。
接着是压缩阶段。
活塞向上运动,将进气门关闭,汽缸内的混合气体被压缩,使其温度和压力急剧上升。
这一步骤是为了增加混合气体的燃烧效率。
然后是爆燃阶段。
当活塞运动到顶点位置时,火花塞会向混合气体放电,引燃混合气体,产生爆炸。
爆炸产生的高温高压气体推动活塞向下运动,驱动曲轴旋转,从而产生动力。
最后是排气阶段。
活塞再次向上运动,将废气排出汽缸,进入排气管,然后排出汽车尾部。
同时,进气门会再次打开,开始新一轮的循环。
汽油发动机的工作原理是通过不断循环的吸气、压缩、爆燃和排气四个步骤,将化学能转化为机械能。
这种工作原理使得汽油发动机具有高效、可靠、灵活的特点,成为目前汽车领域最为常见的动力来源之一。
除了以上的基本工作原理外,汽油发动机还受到多种因素的影响,比如点火系统的性能、燃油的质量、气缸的数量和排列方式等。
这些因素会直接影响到汽油发动机的工作效率和性能表现。
总的来说,汽油发动机的工作原理是一个复杂而又精密的系统工程,它的高效工作离不开多种零部件的协同配合。
只有深入了解汽油发动机的工作原理,才能更好地进行汽车维护保养和故障排除,确保汽车的正常运行和安全驾驶。
四行程发动机工作原理四行程汽油机经过进气、压缩、作功和排气行程完成一个工作循环。
(1) 进气行程活塞从上止点向下止点运动,排气门关闭,进气门打开。
可燃混合气通过进气门被吸入气缸,直至活塞向下运动到下止点。
(2) 压缩行程曲轴继续旋转,活塞从下止点向上止点运动,这时进气门和排气门都关闭,气缸内成为封闭容积,可燃混合气受到压缩,压力和温度不断升高,当活塞到达上止点时压缩行程结束。
(3) 作功行程作功行程,进气门和排气门仍然保持关闭。
当活塞位于压缩行程接近上止点(即点火提前角)位置时,火花塞产生电火花点燃可燃混合气,可燃混合气燃烧后放出大量的热使气缸内气体温度和压力急剧升高,推动活塞从上止点向下止点运动,通过连杆使曲轴旋转并输出机械功,除了用于维持发动机本身继续运转外,其余用于对外作功。
随着活塞向下运动,气缸内容积增加,气体压力和温度降低,当活塞运动到下止点时,作功行程结束。
(4) 排气行程当作功接近终了时,排气门开启,进气门仍然关闭,靠废气的压力先进行自由排气,活塞到达下止点再向上止点运动时,继续把废气强制排出到大气中去,活塞越过上止点后,排气门关闭,排气行程结束。
曲轴继续旋转,活塞从上止点向下止点运动,又开始了下一个新的循环过程。
在每一个工作循环中,活塞在上、下止点往复运动了四个行程,相应地曲轴旋转了两圈汽油喷射系统电控汽油喷射系统是利用各种传感器检测发动机的各种状态,经电脑的判断、计算,使发动机在不同工况下,均能获得合适浓度的可燃混合气。
电子控制喷油系统是通过空气流量计、歧管绝对压力传感器或节气门位置传感器来检测发动机进气量,电子控制单元根据各种传感器的信号进行判断、计算、修正控制喷油器喷油的持续时间,使发动机获得该工况下运行所需的最佳可燃混合气浓度。
电控汽油喷射系统由进气系统、燃油系统、点火系统和控制系统四部分组成。
进气系统为发动机可燃混合气的形成提供必需的空气。
空气经空气滤清器、空气流量计、节气门体、进气总管、进气歧管进入气缸。
四行程汽油机的工作原理
四行程汽油机是一种内燃机,通常具有以下工作原理:
1. 进气冲程:汽缸活塞向下运动,曲轴带动连杆组将进气阀打开,使空气和蒸发汽油混合物通过进气阀进入汽缸。
同时,废气通过排气阀排出。
2. 压缩冲程:活塞向上运动,曲轴带动连杆组将进气阀和排气阀关闭,气缸内的空气和燃料混合物被压缩,使其达到高压和高温状态。
3. 燃烧冲程:缸内混合物被高压点火系统点火,使其燃烧。
燃烧过程产生的高温高压气体推动活塞向下运动,曲轴带动连杆组产生动力输出。
4. 排气冲程:活塞再次向上运动,曲轴带动连杆组将排气阀打开,废气被排出汽缸。
随后,进气阀再次打开,循环再次开始。
以上四个冲程组成了一个完整的循环,循环重复进行。
这样,通过不断地燃烧和排放废气,汽缸内产生的动力就可以转化为车辆的推动力,实现汽车运行。
汽油机工作原理首先我们就以单缸为例,介绍下四冲程汽油发动机的工作原理。
我们已经知道,发动机是将化学能转化为机械能的机器,它的转化过程实际上就是工作循环的过程,简单来说就是是通过燃烧气缸内的燃料,产生动能,驱动发动机气缸内的活塞往复的运动,由此带动连在活塞上的连杆和与连杆相连的曲柄,围绕曲轴中心作往复的圆周运动,而输出动力的。
现在,我们分析一下这个过程:一个工作循环包括有四个活塞行程(所谓活塞行程就是指活塞由上止点到下止点之间的距离的过程):进气行程、压缩行程、膨胀行程(作功行程)和排气行程。
进气行程在这个过程中,发动机的进气门开启,排气门关闭。
随着活塞从上止点向下止点移动,活塞上方的气缸容积增大,从而使气缸内的压力将到大气压力以下,即在气缸内造成真空吸力,这样空气便经由进气管道和进气门被吸入气缸,同时喷油嘴喷出雾化的汽油与空气充分混合。
在进气终了时,气缸内的气体压力约为0、075-0、09MPa。
而此时气缸内的可燃混合气的温度已经升高到370-400K。
压缩行程为使吸入气缸的可燃混合气能迅速燃烧,以产生较大的压力,从而使发动机发出较大功率,必须在燃烧前将可燃混合气压缩,使其容积缩小、密度加大、温度升高,即需要有压缩过程。
在这个过程中,进、排气门全部关闭,曲轴推动活塞由下止点向上止点移动一个行程,即压缩行程。
此时混合气压力会增加到0、6-1、2MPa,温度可达600-700K。
在这个行程中有个很重要的概念,就是压缩比。
所谓压缩比,就是压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小容积之比。
一般压缩比越大,在压缩终了时混合气的压力和温度便愈高,燃烧速度也愈快,因而发动机发出的功率愈大,经济性愈好。
一般轿车的压缩比在8-10之间,不过现在最新上市的Polo 就达到了10、5的高压缩比,因此它的扭矩表现相对不错。
但是压缩比过大时,不仅不能进一步改善燃烧情况,反而会出现暴燃和表面点火等不正常燃烧现象(燃油质量的影响也是占有相对重要的地位,这方面我们会在以后详细讲解)。
四行程汽油机的每个工作循环汽油机是将汽油和空气混合成可燃混合气,然后进入气缸用电火花点燃。
四行程汽油机的每个工作循环均经过如下四个行程,见图1—3。
1.进气行程在这个行程中,进气门开启,排气门关闭,气缸与化油器相通,活塞由上止点向下业点移动,活塞上方容积增大,气缸内产生一定的真空度。
可燃混合气被吸人气缸内。
活塞行至下止点时,曲轴转过半周,进气门关闭,进气行程结束。
由于进气道的阻力,进气终了时气缸内的气体压力稍低于大气压,约为0.07~0.09MPa。
混合气进入气缸后,与气缸壁、活塞等高温机件接触,并与上一循环的高温残余废气相混合,所以温度上升到370—400K。
2.压缩行程进气行程结束后,进气门、排气门同时关闭。
曲轴继续旋转,活塞由下止点向上止点移动,活塞上方的容积缩小,进入到气缸中的混合气逐渐被压缩,使其温度、压力升高。
活塞到上止点时,压缩行程结束。
压缩终了时,混合气温度约为600~700K,压力一般为0.6~1.2MPa。
:混合气被压缩之后,密度增大,压力和温度迅速升高,为燃烧创造了良好条件。
3.作功行程当压缩冲程临近终了时,火花塞发出电火花,点燃可燃混合气。
由于混合气迅速燃烧膨胀,在极短时间内压力可达到3~5MPa,最高温度约为2200~2800K。
高温、高压的燃气推动活塞迅速下行,并通过连杆使曲轴旋转而对外作功。
在作功行程中,活塞自上止点移至下止点,曲轴转至一周半。
随着活塞下移,活塞上方容积增大,燃气温度、压力逐渐降低。
作功行程终了时,燃气温度降至1300~1600K,压力降至0.3-0,5kPa。
4.排气行程混合气燃烧后成了废气,为了便于下一个工作循环,这些废气应及时排出气缸,所以在作功行程终了时,排气门开启,活塞向上移动,废气便排到大气中。
当活塞到达上止点时,排气门关闭、曲轴转至两周,完成一个工作循环。
由于废气受到流动阻力及燃烧室容积的影响,不可能完全排尽。
所以排气终了时,气缸内废气压力总是高于大气压力,约为0.105~0.115MPa,温度为900~1200K。
简述汽油机的工作原理
汽油机是一种内燃机,主要利用汽油的燃烧产生热能,驱动活塞进行运动以产生动力。
汽油机的工作原理可以用四个基本步骤来描述。
第一步是进气,活塞下行时,气门打开,进气门使得新鲜空气经过进气道进入气缸内。
第二步是压缩,活塞上行时,气门关闭,活塞将进入的空气压缩,使空气的体积减少,同时也使得空气的密度和温度升高。
第三步是燃烧,当活塞上行至顶死点时,由于汽油喷射器喷射的汽油混合气达到了可燃浓度,火花塞发出高压电火花,引燃混合气。
混合气燃烧产生的高温高压气体推动活塞下行,并驱动曲轴转动。
第四步是排气,当活塞再次上行时,排气门打开,把废气从气缸中排出。
随后,活塞再次下行,循环过程重复进行。
在整个工作过程中,汽油机依靠曲轴通过连杆将往复直线运动转化为旋转运动,从而提供动力。
通过增加气缸数目和改变活塞运动的相位,可以实现更高的马力输出和更平稳的运行。
同时,汽油机还需要配备一系列的系统,如燃油供应系统、点火系统和冷却系统等,以保证运行的顺利进行。
发动机工作过程和原理基本分析发动机是一种能量转换机构,它将燃料燃烧产生的热能转变成机械能。
那么,它是怎样完成这个能量转换过程呢?也就是说它是怎样把热能转换成机械能的呢?要完成这个能量转换必须经过进气,把可燃混合气(或新鲜空气)引入气缸;然后将进入气缸的可燃混合气(或新鲜空气)压缩,压缩接近终点时点燃可燃混合气(或将柴油高压喷入气缸内形成可燃混合气并引燃);可燃混合气着火燃烧,膨胀推动活塞下行实现对外作功;最后排出燃烧后的废气。
即进气、压缩、作功、排气四个过程。
把这四个过程叫做发动机的一个工作循环,工作循环不断地重复,就实现了能量转换,使发动机能够连续运转。
把完成一个工作循环,曲轴转两圈(720°),活塞上下往复运动四次,称为四行程发动机。
而把完成一个工作循环,曲轴转一圈(360°),活塞上下往复运动两次,称为二行程发动机。
下面介绍一下四行程发动机的工作原理和工作过程。
一.四行程汽油机的工作原理四行程汽油机的运转是按进气行程、压缩行程、作功行程和排气行程的顺序不断循环反复的。
(1) 进气行程(图1-22)由于曲轴的旋转,活塞从上止点向下止点运动,这时排气门关闭,进气门打开。
进气过程开始时,活塞位于上止点,气缸内残存有上一循环未排净的废气,因此,气缸内的压力稍高于大气压力。
随着活塞下移,气缸内容积增大,压力减小,当压力低于大气压时,在气缸内产生真空吸力,空气经空气滤清器并与化油器供给的汽油混合成可燃混合气,通过进气门被吸入气缸,直至活塞向下运动到下止点。
在进气过程中,受空气滤清器、化油器、进气管道、进气门等阻力影响,进气终了时,气缸内气体压力略低于大气压,约为0.075~0.09MPa,同时受到残余废气和高温机件加热的影响,温度达到370~400K。
实际汽油机的进气门是在活塞到达上止点之前打开,并且延迟到下止点之后关闭,以便吸入更多的可燃混合气。
(2) 压缩行程(图1-23)曲轴继续旋转,活塞从下止点向上止点运动,这时进气门和排气门都关闭,气缸内成为封闭容积,可燃混合气受到压缩,压力和温度不断升高,当活塞到达上止点时压缩行程结束。