内燃机的换气过程
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内燃机工作特点是,燃料在气缸内燃烧,所产生的燃气直接推动活塞作功。
下面,以图示的汽油机为例加以说明。
开始,活塞向下移动,进气阀开启,排气阀关闭,汽油与空气的混合气进入气缸。
当活塞到达最低位置后,改变运动方向而向上移动,这时进排气阀关闭,缸内气体受到压缩。
压缩终了,电火花塞将燃料气点燃。
燃料燃烧所产生的燃气在缸内膨胀,向下推动活塞而作功。
当活塞再次上行时,进气阀关闭,排气阀打开,作功后的烟气排向大气。
重复上述压缩、燃烧,膨胀,排气等过程,周期循环,不断地将燃料的化学能转化为热能,进而转换为机械能。
内燃机工作原理简述内燃机(Internal combustion engine)是一种热机,它将液体或气体燃料与空气混合后,直接输入机器内部燃烧产生热能再转化为机械能。
内燃机具有体积小、质量小、便于移动、热效率高、起动性能好的特点。
但是内燃机一般使用石油燃料,同时排出的废气中含有害气体的成分较高。
往复活塞式内燃机的工作腔称作气缸,气缸内表面为圆柱形。
在气缸内作往复运动的活塞通过活塞销与连杆的一端铰接,连杆的另一端则与曲轴相连,构成曲柄连杆机构。
因此,当活塞在气缸内作往复运动时,连杆便推动曲轴旋转,或者相反。
同时,工作腔的容积也在不断的由最小变到最大,再由最大变到最小,如此循环不已。
气缸的顶端用气缸盖封闭。
在气缸盖上装有进气门和排气门,进、排气门是头朝下尾朝上倒挂在气缸顶端的。
通过进、排气门的开闭实现向气缸内充气和向气缸外排气。
进、排气门的开闭由凸轮轴控制。
凸轮轴由曲轴通过齿形带或齿轮或链条驱动。
进、排气门和凸轮轴以及其他一些零件共同组成配气机构。
通常称这种结构形式的配气机构为顶置气门配气机构。
现代汽车内燃机无一例外地都采用顶置气门配气机构。
构成气缸的零件称作气缸体,支承曲轴的零件称作曲轴箱,气缸体与曲轴箱的连铸体称作机体。
甲,基本术语1. 工作循环活塞式内燃机的工作循环是由进气、压缩、作功和排气等四个工作过程组成的封闭过程。
第一章发动机的性能1.简述发动机的实际工作循环过程。
1)进气过程:为了使发动机连续运转,必须不断吸入新鲜工质,即是进气过程。
此时进气门开启,排气门关闭,活塞由上止点向下止点移动。
2)压缩过程:此时进排气门关闭,活塞由下止点向上止点移动,缸内工质受到压缩、温度。
压力不断上升,工质受压缩的程度用压缩比表示。
3)燃烧过程:期间进排气门关闭,活塞在上止点前后。
作用是将燃料的化学能转化为热能,使工质的压力和温度升高,燃烧放热多,靠近上止点,热效率越高。
4)膨胀过程:此时,进排气门均关闭,高温高压的工质推动活塞,由上止点向下至点移动而膨胀做功,气体的压力、温度也随之迅速下降。
(5)排气过程:当膨胀过程接近终了时,排气门打开,废气开始靠自身压力自由排气,膨胀过程结束时,活塞由下止点返回上止点,将气缸内废气移除。
3.提高发动机实际工作循环热效率的基本途径是什么?可采取哪些基本措施?提高实际循环热效率的基本途径是:减小工质传热损失、燃烧损失、换气损失、不完全燃烧损失、工质流动损失、工质泄漏损失。
提高工质的绝热指数κ可采取的基本措施是:⑴减小燃烧室面积,缩短后燃期能减小传热损失。
⑵. 采用最佳的点火提前角和供油提前角能减小提前燃烧损失或后燃损失。
⑶采用多气门、最佳配气相位和最优的进排气系统能减小换气损失。
⑷加强燃烧室气流运动,改善混合气均匀性,优化混合气浓度能减少不完全燃烧损失。
⑸优化燃烧室结构减少缸内流动损失。
⑹采用合理的配缸间隙,提高各密封面的密封性减少工质泄漏损失。
4.什么是发动机的指示指标?主要有哪些?答:以工质对活塞所作之功为计算基准的指标称为指示性能指标。
它主要有:指示功和平均指示压力.指示功率.指示热效率和指示燃油消耗率。
5.什么是发动机的有效指标?主要有哪些?答:以曲轴输出功为计算基准的指标称为有效性能指标。
主要有:1)发动机动力性指标,包括有效功和有效功率.有效转矩.平均有效压力.转速n和活塞平均速度;2)发动机经济性指标,包括有效热效率.有效燃油消耗率;3)发动机强化指标,包括升功率PL.比质量me。
内燃机的工作原理是
内燃机是一种能将化学能转化为机械能的发动机。
它利用燃料和空气的混合物在气缸内燃烧,产生高温高压气体推动活塞运动,从而驱动机械装置工作。
内燃机的基本工作原理是循环过程,包括吸气、压缩、燃烧和排气四个过程。
首先是吸气过程,活塞自顶部下降,气缸内形成负压,进气门打开,使空气和燃料混合物进入气缸。
然后是压缩过程,活塞自底部上升,气缸内的空气和燃料混合物被压缩,使其温度和压力增加。
接下来是燃烧过程,当活塞达到上止点时,火花塞发出电火花引燃燃料混合物,燃烧产生高温高压气体,推动活塞向下运动。
最后是排气过程,活塞再次向上升至上止点,排气门打开,将燃烧产生的废气排出气缸。
内燃机根据燃料类型和点火方式的不同,可以分为汽油机和柴油机。
汽油机使用汽油作为燃料,采用电火花点火系统;柴油机使用柴油作为燃料,通过高温高压使燃料自燃。
内燃机工作原理的关键在于燃烧过程,燃料和空气的混合比例、点火时机和燃烧速度都对内燃机的效率和性能有重要影响。
现代内燃机通过电子控制系统对燃油喷射、点火和气缸压力进行精确调控,提高了燃烧效率和排放控制能力。
总的来说,内燃机利用燃料燃烧产生的爆发力推动活塞来完成能量转换,是一种高效的动力装置,广泛应用于汽车、发电机、船舶等领域。
燃气内燃机工作原理
燃气内燃机是一种常见的内燃机械装置,主要是通过燃烧燃气来产生动力。
其工作原理可以总结为以下几个步骤:
1. 进气阶段:燃气内燃机在每个循环中都会进行进气阶段。
在进气阀门打开的状态下,活塞向下移动,创建了一个负压区域。
这将吸引进气门打开,并允许新鲜的燃气进入燃料混合室。
2. 压缩阶段:当活塞向上移动时,进气阀门关闭。
这时活塞会将进入混合室的燃气压缩。
压缩后的燃气体积变小,温度和压力也随之增加。
3. 燃烧阶段:在压缩阶段的末尾,点火系统会触发火花塞,在燃气混合物中产生火花。
这个火花将点燃混合物,引发燃烧。
燃烧产生高温和高压气体,推动活塞向下运动。
4. 排气阶段:在燃烧后,废气会通过排气门排出。
排气门打开时,活塞向上运动,排放残余燃气。
随着排气门关闭,进气阀门再次打开,开始下一个工作循环。
总的来说,燃气内燃机利用燃烧产生的高压气体驱动活塞运动,使动力得以传递。
这种循环过程在引擎内不断重复,从而实现了引擎的正常运转。
九年级物理内燃机知识点
九年级物理内燃机的知识点包括以下内容:
1. 内燃机的基本原理:内燃机通过燃烧燃料产生高温高压气体,利用气体膨胀推动活
塞运动,从而做功。
一般包括四个基本过程:进气、压缩、燃烧和排气。
2. 内燃机的组成部分:内燃机主要由气缸、活塞、连杆、曲轴、进气和排气系统、点
火系统以及冷却系统等部分组成。
3. 四冲程往复式内燃机:四冲程往复式内燃机包括进气冲程、压缩冲程、燃烧冲程和
排气冲程。
进气冲程进气门打开,活塞向下运动,气缸内充满混合气;压缩冲程进气
门关闭,活塞向上运动,将混合气压缩;燃烧冲程点火后,混合气燃烧膨胀,推动活
塞向下运动;排气冲程排气门打开,活塞向上运动,将废气排出。
4. 内燃机的燃料:常用的内燃机燃料有汽油和柴油。
汽油为轻质油品,在较低温度下
易挥发燃烧;柴油为重质油品,相对汽油燃点较高。
5. 点火系统:点火系统用于在燃烧室中提供电火花,点燃混合气。
包括点火塞、点火
线圈、分电器、蓄电池等组成。
6. 排气系统:排气系统用于将燃烧后的废气排出,包括排气管、消声器等。
7. 冷却系统:冷却系统用于保持发动机温度适宜,防止过热。
一般采用循环冷却方式,通过水泵将冷却液流动起来,带走发动机产生的热量。
8. 发动机效率:发动机的效率指的是发动机输出的功的比例。
理论上,发动机效率可
以达到百分之四十左右,但实际上常常小于这个值。
以上是九年级物理内燃机的一些基本知识点,希望对你有所帮助。
内燃机的换气过程内燃机的换气过程是内燃机排出本循环的已燃气体和为下一循环吸入新鲜充量(空气或可燃混合气)的进排气过程,它是工作循环得以周而复始不断进行的保证。
对四冲程内燃机而言,换气过程是指从排气门开启到进气门关闭的整个过程。
对大部分二冲程内燃机而言,换气过程即为从排气口打开到关闭的整个过程.在内燃机换气过程中,有时为了控制内燃机的NO x有害排放,还需要进行排气再循环(可分为外部ECR 和内部EGR).内燃机采用增压技术可以提高进气密度,从而提高发动机的功率,并改善经济性和排放[1]。
内燃机的性能很大程度上依赖其换气过程,为提高动力性和经济性指标,需要研究减少进排气流动阻力损失和提高充量系数的措施及方法,以及如何为燃烧提供一个合适的缸内气体流场,并保证多缸机的各缸均匀性等。
第一节四冲程内燃机的换气过程图4—1所示是四冲程内燃机换气过程的示意图,其中图4—1a为内燃机的配气相位与换气过程p—V 示功图。
排气门在下止点前1点开启,由于缸内压力高,燃气快速流出,缸内压力随即迅速下降.在进排气上止点前,进气门在3点打开,此时,排气门尚未关闭,出现一段时间的气门叠开期,排气门在上止点后2点关闭.进气门打开初期,由于进气道与缸内压差小,进气流量小,随着活塞运动的加快,造成了缸内较大的真空度,使得中后期的进气速度提高,最后进气门在下止点后4点关闭。
进排气门迟闭角的设计,同它们提前开启一样,是为了增加进排气过程的时面值或角面值,利用气体流动的惯性,增加进气充量或废气的排出量。
四冲程内燃机的换气过程可分为排气、气门叠开、进气三个阶段,图4-1b表示了进排气门的升程和气缸压力随曲轴转角的变化情况。
图4—1 四冲程内燃机换气过程的示意图a)配气相位与低压p—V示功图b)气门升程与p— 示功图IVO一进气门开启角IVC一进气门关闭角EVO一排气门开启角EVC一排气门关闭年V c一余隙容积V s一气缸工作容积一、排气过程由于受配气机构及其运动规律的限制,排气门不可能瞬时完全打开,气门开启有一个过程,其流通截面只能逐渐增加到最大;在排气门开启的最初一段时间内,排气流通截面积很小,废气排出的流量小。