1樓:匿名使用者
原理 四衝程汽油機
往復活塞式內燃機所用的燃料主要是汽油(gasoline)或柴油(diesel)。由於汽油和柴油具有不同的性質,因而在發動機的工作原理和結構上有差異。
一. 四衝程汽油機工作原理 汽油機是將空氣與汽油以一定的比例混合成良好的混合氣,在吸氣衝程被吸入汽缸,混合氣經壓縮點火燃燒而產生熱能,高溫高壓的氣體作用於活塞頂部,推動活塞作往復直線運動,通過連桿、曲軸飛輪機構對外輸出機械能。四衝程汽油機在進氣衝程、壓縮衝程、做功衝程和排氣衝程內完成一個工作迴圈。
(1) 吸氣衝程(intake stroke) 活塞在曲軸的帶動下由上止點移至下止點。此時進氣門開啟,排氣門關閉,曲軸轉動180°。在活塞移動過程中,汽缸容積逐漸增大,汽缸內氣體壓力從pr逐漸降低到pa,汽缸內形成一定的真空度,空氣和汽油的混合氣通過進氣門被吸入汽缸,並在汽缸內進一步混合形成可燃混合氣。
由於進氣系統存在阻力,進氣終點 (圖中a 點)汽缸內氣體壓力小於大氣壓力0 p ,即pa= (0.80~0.90) 0 p 。
進入汽缸內的可燃混合氣的溫度,由於進氣管、汽缸壁、活塞頂、氣門和燃燒室壁等高溫零件的加熱以及與殘餘廢氣的混合而升高到340~400k。
(2) 壓縮衝程(compression stroke) 壓縮衝程時,進、排氣門同時關閉。活塞從下止點向上止點運動,曲軸轉動180°。活塞上移時,工作容積逐漸縮小,缸內混合氣受壓縮後壓力和溫度不斷升高,到達壓縮終點時,其壓力pc可達800~2 000kpa,溫度達600~750k。
在示功圖上,壓縮行程為曲線a~c。
(3) 做功衝程(power stroke) 當活塞接近上止點時,由火花塞點燃可燃混合氣,混合氣燃燒釋放出大量的熱能,使汽缸內氣體的壓力和溫度迅速提高。燃燒最高壓力pz達3 000~6 000kpa,溫度tz達2 200~2 800k。高溫高壓的燃氣推動活塞從上止點向下止點運動,並通過曲柄連桿機構對外輸出機械能。
隨著活塞下移,汽缸容積增加,氣體壓力和溫度逐漸下降,到達 b 點時,其壓力降至300~500kpa,溫度降至1 200~1 500k。在做功衝程,進氣門、排氣門均關閉,曲軸轉動180°。在示功圖上,做功行程為曲線c-z-b。
(4) 排氣衝程(exhaust stroke) 排氣衝程時,排氣門開啟,進氣門仍然關閉,活塞從下止點向上止點運動,曲軸轉動180°。排氣門開啟時,燃燒後的廢氣一方面在汽缸內外壓差作用下向缸外排出,另一方面通過活塞的排擠作用向缸外排氣。由於排氣系統的阻力作用,排氣終點r 點的壓力稍高於大氣壓力,即pr=(1.
05~1.20)p0。排氣終點溫度tr=900~1100k。
活塞運動到上止點時,燃燒室中仍留有一定容積的廢氣無法排出,這部分廢氣叫殘餘廢氣。
四衝程柴油機工作原理
四衝程柴油機和汽油機一樣,每個工作迴圈也是由進氣衝程、壓縮衝程、做功衝程和排氣衝程組成。由於柴油機以柴油作燃料,與汽油相比,柴油自燃溫度低、黏度大不易蒸發,因而柴油機採用壓縮終點壓燃著火,也叫壓燃式點火,其工作過程及系統結構與汽油機有所不同.
(1) 進氣衝程
汽車發動機進入汽缸的工質是純空氣。由於柴油機進氣系統阻力較小,進氣終點壓力pa= (0.85~0.95)p0,比汽油機高。進氣終點溫度ta=300~340k,比汽油機低。
(2) 壓縮衝程 由於壓縮的工質是純空氣,因此柴油機的壓縮比比汽油機高(一般為ε=16~22)。壓縮終點的壓力為3 000~5 000kpa,壓縮終點的溫度為750~1 000k,大大超過柴油的自燃溫度(約520k)。
(3) 做功衝程 當壓縮衝程接近終了時,在高壓油泵作用下,將柴油以10mpa左右的高壓通過噴油器噴入汽缸燃燒室中,在很短的時間內與空氣混合後立即自行發火燃燒。汽缸內氣體的壓力急速上升,最高達5 000~9 000kpa,最高溫度達1 800~2 000k。由於柴油機是靠壓縮自行著火燃燒,故稱柴油機為壓燃式發動機。
(4) 排氣衝程 柴油機的排氣與汽油機基本相同,只是排氣溫度比汽油機低。一般tr=700~900k。對於單缸發動機來說,其轉速不均勻,發動機工作不平穩,振動大。
這是因為四個衝程中只有一個衝程是做功的,其他三個衝程是消耗動力為做功做準備的衝程。為了解決這個問題,飛輪必須具有足夠大的轉動慣量,這樣又會導致整個發動機質量和尺寸增加。採用多缸發動機可以彌補上述不足。
現代汽車用多采用四缸、六缸和八缸發動機。
2樓:蘇哥講車評車
工作原理分為,進氣,壓縮,做功,排氣
3樓:
汽油機是將空氣與汽油以一定的比例混合成良好的混合氣,在吸氣衝程被吸入汽缸,混合氣經壓縮點火燃燒而產生熱能,高溫高壓的氣體作用於活塞頂部,推動活塞作往復直線運動,通過連桿、曲軸飛輪機構對外輸出機械能。
發動機的工作原理是什麼
4樓:上海萬通汽車學校
發動機分為活塞發動機,衝壓發動機,火箭發動機,渦輪發動機。
工作過程:進氣-壓縮-噴油-燃燒-膨脹做功-排氣。
(1) 進氣衝程 進入汽缸的工質是純空氣。由於柴油機進氣系統阻力較小,進氣終點壓力pa= (0.85~0.
95)p0,比汽油機高。進氣終點溫度ta=300~340k,比汽油機低。
(2) 壓縮衝程 由於壓縮的工質是純空氣,因此柴油機的壓縮比比汽油機高(一般為ε=16~22)。壓縮終點的壓力為3 000~5 000kpa,壓縮終點的溫度為750~1 000k,大大超過柴油的自燃溫度(約520k)。
(3) 做功衝程 當壓縮衝程接近終了時,在高壓油泵作用下,將柴油以10mpa左右的高壓通過噴油器噴入汽缸燃燒室中,在很短的時間內與空氣混合後立即自行發火燃燒。汽缸內氣體的壓力急速上升,最高達5 000~9 000kpa,最高溫度達1 800~2 000k。由於柴油機是靠壓縮自行著火燃燒,故稱柴油機為壓燃式發動機。
(4) 排氣衝程 柴油機的排氣與汽油機基本相同,只是排氣溫度比汽油機低。一般tr=700~900k。對於單缸發動機來說,其轉速不均勻,發動機工作不平穩,振動大。
這是因為四個衝程中只有一個衝程是做功的,其他三個衝程是消耗動力為做功做準備的衝程。為了解決這個問題,飛輪必須具有足夠大的轉動慣量,這樣又會導致整個發動機質量和尺寸增加。採用多缸發動機可以彌補上述不足。
現代汽車用多采用四缸、六缸和八缸發動機。
5樓:張旭_飲鴆止渴
發動機(engine)是一種能夠把其它形式的能轉化為機械能的機器,2023年英國(蘇格蘭)的r.斯特林所發明了第一個外燃機,後被瓦特改良為蒸汽機。
發動機既適用於動力發生裝置,也可指包括動力裝置的整個機器(如:汽油發動機、航空發動機)。其種類包括如內燃機(汽油發動機等)、外燃機(斯特林發動機、蒸汽機等)、燃氣輪機(賽車)、電動機等。
中文名發動機
外文名engine
發展歷史
蒸汽機、外燃機和內燃機
工作原理
內能轉化為機械能
基本結構
動力轉化裝置
基本引數
排量、缸數
分類內燃機、外燃機、電動機
發展歷史
回顧發動機產生和發展的歷史,它經歷了蒸汽機、外燃機和內燃機三個發展階段。
外燃機外燃機,就是說它的燃料在發動機的外部燃燒,2023年由蘇格蘭的r.斯特林所發明,故又稱斯特林發動機。發動機將這種燃燒產生的熱能轉化成動能,瓦特改良的蒸汽機就是一種典型的外燃機,當大量的煤燃燒產生熱能把水加熱成大量的水蒸汽時,高壓便產生了,然後這種高壓又推動機械做功,從而完成了熱能向動能的轉變。
內燃機
發動機結構示意圖(圖1)
明白了什麼是外燃機,也就知道了什麼是內燃機。這一型別的發動機與外燃機的最大不同在於它的燃料在其內部燃燒。內燃機的種類十分繁多,常見的汽油機、柴油機是典型的內燃機。
不常見的火箭發動機和飛機上裝配的噴氣式發動機也屬於內燃機。不過,由於動力輸出方式不同,前兩者和後兩者又存在著巨大的差異。一般地,在地面上使用的多是前者,在空中使用的多是後者。
當然有些汽車製造者出於創造世界汽車車速新紀錄的目的,也在汽車上裝用過噴氣式發動機,但這總是很特殊的例子,並不存在批量生產的適用性。
燃氣輪機
此外還有燃氣輪機,這種發動機的工作特點是燃燒產生高壓燃氣,利用燃氣的高壓推動燃氣輪機的葉片旋轉,從而輸出動力。燃氣輪機使用範圍很廣,但由於很難精細地調節輸出的功率,所以汽車和摩托車很少使用燃氣輪機,只有部分賽車裝用過燃氣輪機。
6樓:fixtop菲斯拓潤滑油
缸內直噴又稱fsi(fuel stratified injection),即燃料分層噴射技術,將燃油由噴嘴直接噴入缸內。該技術可以進一步提高汽油機熱效率與降低汽油機排放。這套由柴油發動機衍生而來的科技目前已經大量使用。
fsi技術採用了兩種不同的燃燒模式,即均質然燒模式和分層燃燒模式。均質燃燒模式是指在進氣行程後期向燃燒室內噴入燃油,在進氣行程與壓縮行程中完成與空氣的充分混合,並在點火時刻使缸內形成較為均勻的混合氣,確保穩定點火。分層燃燒模式是指在壓縮行程噴入燃油,隨著壓縮行程的進行,燃油與空氣混合,直至點火時刻,從火花塞處至缸壁,燃油濃度由濃到稀,保證有效點火,火焰傳播也正常,從而提高燃油經濟性。
直噴發動機燃油和空氣混合主要有三種方式,即噴射引導、壁面引導和氣流引導,具體見圖中a、b、c 所示。發動機的噴油器設計在缸蓋頂部,火花塞設計在發動機的側面,此種方式稱為噴射式引導,在火花塞周圍易形成較濃的混合氣,這種佈置方式比較適合於分層稀薄燃燒,具有較好的燃油經濟性。壁面引導方式是噴油器側置,火花塞頂置,通過活塞頂部的特殊形狀引導油束運動並與空氣混合,此種方式可以在火花塞周圍形成較大面積的可燃區域。
氣流引導方式同樣採用噴油器側置、火花塞頂置的形式,利用進氣時形成的滾流強化油氣混合。壁面引導方式和氣流引導方式結構形式相似,多用於均質燃燒模式,可以由傳統的 pfi 發動機轉化而來,可以實現與 pfi 發動機共用燃燒室及缸蓋毛坯,進而實現發動機的平臺化和模組化。[1]
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