汽车发动机的工作原理是什么
生活随笔
收集整理的這篇文章主要介紹了
汽车发动机的工作原理是什么
小編覺(jué)得挺不錯(cuò)的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個(gè)參考.
一、基本理論 汽油發(fā)動(dòng)機(jī)將汽油的能量轉(zhuǎn)化為動(dòng)能來(lái)驅(qū)動(dòng)汽車,最簡(jiǎn)單的辦法是通過(guò)在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部燃燒汽油來(lái)獲得動(dòng)能。因此,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)是內(nèi)燃機(jī)----燃燒在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部發(fā)生。 有兩點(diǎn)需注意: 1. 內(nèi)燃機(jī)也有其他種類,比如柴油機(jī),燃?xì)廨啓C(jī),各有各的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。 2. 同樣也有外燃機(jī)。在早期的火車和輪船上用的蒸汽機(jī)就是典型的外燃機(jī)。燃料(煤、木頭、油)在發(fā)動(dòng)機(jī)外部燃燒產(chǎn)生蒸氣,然后蒸氣進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部來(lái)產(chǎn)生動(dòng)力。內(nèi)燃機(jī)的效率比外燃機(jī)高不少,也比相同動(dòng)力的外燃機(jī)小很多。所以,現(xiàn)代汽車不用蒸汽機(jī)。 相比之下,內(nèi)燃機(jī)比外燃機(jī)的效率高,比燃?xì)廨啓C(jī)的價(jià)格便宜,比電動(dòng)汽車容易添加燃料。這些優(yōu)點(diǎn)使得大部分現(xiàn)代汽車都使用往復(fù)式的內(nèi)燃機(jī)。 二、燃燒是關(guān)鍵 汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)一般都采用4沖程。(馬自達(dá)的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)在此不討論,汽車畫(huà)報(bào)曾做過(guò)介紹) 4沖程分別是:進(jìn)氣、壓縮、燃燒、排氣。完成這4個(gè)過(guò)程,發(fā)動(dòng)機(jī)完成一個(gè)周期(2圈)。 理解4沖程 活塞,它由一個(gè)活塞桿和曲軸相聯(lián),過(guò)程如下: 1.活塞在頂部開(kāi)始,進(jìn)氣閥打開(kāi),活塞往下運(yùn)動(dòng),吸入油氣混合氣 2.活塞往頂部運(yùn)動(dòng)來(lái)壓縮油氣混合氣,使得爆炸更有威力。 3.當(dāng)活塞到達(dá)頂部時(shí),火花塞放出火花來(lái)點(diǎn)燃油氣混合氣,爆炸使得活塞再次向下運(yùn)動(dòng)。 4.活塞到達(dá)底部,排氣閥打開(kāi),活塞往上運(yùn)動(dòng),尾氣從汽缸由排氣管排出。 注意:內(nèi)燃機(jī)最終產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)是轉(zhuǎn)動(dòng)的,活塞的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)最終由曲軸轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)動(dòng),這樣才能驅(qū)動(dòng)汽車輪胎。 三、汽缸數(shù) 發(fā)動(dòng)機(jī)的核心部件是汽缸,活塞在汽缸內(nèi)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng),上面所描述的是單汽缸的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,而實(shí)際應(yīng)用中的發(fā)動(dòng)機(jī)都是有多個(gè)汽缸的(4缸、6缸、8缸比較常見(jiàn))。我們通常通過(guò)汽缸的排列方式對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)分類:直列、V或水平對(duì)置(當(dāng)然現(xiàn)在還有大眾集團(tuán)的W型,實(shí)際上是兩個(gè)V組成)。 不同的排列方式使得發(fā)動(dòng)機(jī)在順滑性、制造費(fèi)用和外型上有著各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),配備在相應(yīng)的汽車上。 四、排量 混合氣的壓縮和燃燒在燃燒室里進(jìn)行,活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng),你可以看到燃燒室容積的變化,最大值和最小值的差值就是排量,用升(L)或毫升(CC)來(lái)度量。汽車的排量一般在1.5L~4.0L之間。每缸排量0.5L,4缸的排量為2.0L,如果V型排列的6汽缸,那就是V6 3.0升。一般來(lái)說(shuō),排量表示發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的大小。 影響因素 1.1 結(jié)構(gòu)制造 汽車各零部件的設(shè)計(jì)制造和裝配情況直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。這些因素主要來(lái)自于汽車生產(chǎn)廠家,與用戶無(wú)多大關(guān)系。各汽車生產(chǎn)廠家的特約維修站應(yīng)當(dāng)把發(fā)動(dòng)機(jī)在使用中出現(xiàn)的一些典型問(wèn)題反饋到制造廠,以利于改進(jìn)。 1.2 使用 正確使用是延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命的必備條件。 1.2.1 載荷的選擇 發(fā)動(dòng)機(jī)載荷直接影響其零部件的強(qiáng)度及壽命,增加載荷時(shí),各總成的工作負(fù)荷也隨之增加,磨損量增大;如果是初駛車輛,磨損會(huì)更大。新車或大修后的車輛,為了限制其初駛期的最高速度,減少負(fù)荷,延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命,一般都在化油器上安裝限速片。如果過(guò)早地拆除限速片,將導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)早出現(xiàn)異響、漏油、漏氣及動(dòng)力下降,使發(fā)動(dòng)機(jī)的使用周期縮短。 1.2.2 燃油和潤(rùn)滑油的選擇 燃油的選用必須符合本車規(guī)定的牌號(hào),禁止使用低牌號(hào)的燃油,否則發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生爆震,使機(jī)件受到強(qiáng)烈的沖擊和使零部件的附加載荷增加,從而加速機(jī)件的磨損。因爆震產(chǎn)生的高溫、高壓及沖擊波還會(huì)破壞氣缸壁上的潤(rùn)滑油膜,惡化機(jī)件的潤(rùn)滑。試驗(yàn)表明,某發(fā)動(dòng)機(jī)在有爆震和無(wú)爆震下各工作200 h,經(jīng)測(cè)定有爆震時(shí)氣缸上部平均磨損量是無(wú)爆震的2倍多。另外,含雜質(zhì)超標(biāo)的燃油,同樣會(huì)加速機(jī)件的磨損和腐蝕。 潤(rùn)滑油的選擇,亦應(yīng)符合發(fā)動(dòng)機(jī)的工作需要,若發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油粘度較低,則潤(rùn)滑油壓力就低,不能形成油膜,造成邊界摩擦或干摩擦;若潤(rùn)滑油粘度過(guò)大,則流動(dòng)性差,不利于冷車起動(dòng),同時(shí)潤(rùn)滑油通過(guò)機(jī)油濾清器到達(dá)潤(rùn)滑部位的時(shí)間長(zhǎng),使起動(dòng)磨損增大。 潤(rùn)滑油的加注應(yīng)適量,油面過(guò)高時(shí),不但會(huì)增加運(yùn)動(dòng)阻力,降低功率,而且會(huì)使?jié)櫥透Z入氣缸內(nèi)燃燒,造成積碳過(guò)多;而潤(rùn)滑油過(guò)少時(shí),油壓低,難以形成油膜,又會(huì)造成干摩擦或邊界摩擦,使磨損增加,軸承產(chǎn)生異響,甚至發(fā)生拉缸及燒瓦等嚴(yán)重事故。 1.2.3 冷起動(dòng)和冷卻水溫度 當(dāng)冷車起動(dòng)時(shí),特別是冬季起動(dòng)車輛,應(yīng)盡量采用預(yù)熱措施或冷搖慢轉(zhuǎn)低速升溫的辦法,禁止猛轟油門。因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)時(shí),潤(rùn)滑油粘度較高,其到達(dá)潤(rùn)滑部位的時(shí)間銑ぁS兇柿現(xiàn)っ鰨諂攣?5 ℃時(shí),起動(dòng)2 min后,潤(rùn)滑油才能流到連桿軸承及缸蓋上的運(yùn)動(dòng)副等部位,在這一段時(shí)間內(nèi)如猛踩油門,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速就會(huì)迅速上升,潤(rùn)滑油未到達(dá)的部位形成干摩擦,加劇磨損。 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過(guò)高時(shí),潤(rùn)滑油變稀,不能很好的形成潤(rùn)滑油膜,同樣會(huì)增大機(jī)件的磨損,還極易產(chǎn)生爆震。但也不可因水溫高而盲目拆除節(jié)溫器使發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期在低溫下工作,這也會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)量磨損。 1.3 道 路 路面質(zhì)量對(duì)車速的發(fā)揮、燃料的消耗及磨損有極大的影響,若路面是砂石或泥濘路時(shí),行駛阻力是不斷變化的;在阻力大時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)就工作在大負(fù)荷工況下,此時(shí)缸內(nèi)的壓力增大,磨損加劇。 1.4 氣 候 在冬季,由于潤(rùn)滑油的粘度低,進(jìn)入潤(rùn)滑部位慢,從而使發(fā)動(dòng)機(jī)干摩擦的時(shí)間長(zhǎng);在酷熱的夏天,汽車各零件處于熱狀態(tài),在環(huán)境溫度為40 ℃時(shí),就會(huì)嚴(yán)重影響電氣元件的性能,使點(diǎn)火系不能正常工作;另外,由于高溫,潤(rùn)滑油變稀,油膜難以形成,使發(fā)動(dòng)機(jī)干摩擦的傾向性增大。 1.5 駕 駛 駕駛技術(shù)的熟練與否也影響發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和使用壽命。 1.5.1 擋位的選擇 在行駛中應(yīng)掌握“高速擋不硬撐”,否則發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間高速運(yùn)轉(zhuǎn),使發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有余力,穩(wěn)定性差,產(chǎn)生扭振和沖擊,造成機(jī)件損傷;“低速擋不硬沖”,否則發(fā)動(dòng)機(jī)溫度增高,造成早燃及爆燃等現(xiàn)象,導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)早期磨損。 1.5.2 車速的選擇 車速對(duì)各運(yùn)動(dòng)副的磨損量影響較大,磨損量取決于相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度、正壓力和摩擦系數(shù)。在高速時(shí),活塞平均線速度較大,故相對(duì)缸體的磨損就大,尤其是燃燒不好時(shí),碳粒形成的磨粒使磨損增大。車速低時(shí),由于潤(rùn)滑油壓力低,油膜剛度小,潤(rùn)滑條件差,也會(huì)使磨損量加大。 1.6 維護(hù)保養(yǎng)質(zhì)量 加強(qiáng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)是延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)壽命的重要舉措。除日常檢查保養(yǎng)的項(xiàng)目外,要重點(diǎn)把好發(fā)動(dòng)機(jī)的“入口”關(guān),保持“三濾”(機(jī)油濾清器、汽車濾清器、空氣濾清器)的清潔。如果“三濾”出現(xiàn)故障,空氣中的灰塵及潤(rùn)滑油和燃油中的雜質(zhì)大量進(jìn)入氣缸,從而加劇了磨料磨損。實(shí)踐表明,如果空氣濾清器失效,若在我國(guó)的西北或華北地區(qū)行車一天進(jìn)入氣缸的灰塵可高達(dá)30 g,氣缸的磨損量將比正常的大100倍。 2 對(duì) 策 2.1 正確駕駛車輛 適時(shí)換擋;切忌超載;盡可能減少發(fā)動(dòng)機(jī)的冷起動(dòng)次數(shù);保持一定的冷卻水溫度;合理選擇車速。 2.2 合理選用燃油和潤(rùn)滑油 2.3 加強(qiáng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)維護(hù)和定期保養(yǎng) 所以增加汽缸數(shù)量或增加每個(gè)汽缸燃燒室的容積可以獲得更多的動(dòng)力。 五、發(fā)動(dòng)機(jī)的其他部分 凸輪軸 控制進(jìn)氣閥和排氣閥的開(kāi)閉 火花塞 火花塞放出火花點(diǎn)燃油氣混合氣,使得爆炸發(fā)生。火花必須在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候放出。 閥門 進(jìn)氣、出氣閥分別在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候打開(kāi)來(lái)吸入油氣混合氣和排出尾氣。在壓縮和 燃燒時(shí),這兩個(gè)閥都是關(guān)閉的,來(lái)保證燃燒室的密封。 活塞環(huán) 在氣缸壁和活塞中提出密封: 1.防止在壓縮和燃燒時(shí)油氣混合氣和尾氣泄漏進(jìn)潤(rùn)滑油箱。 2.防止?jié)櫥瓦M(jìn)入汽缸內(nèi)燃燒。 大多“燒機(jī)油”的汽車就是因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)太舊:活塞環(huán)不再密封引起的(尾氣管冒青煙) 活塞桿 連接活塞環(huán)和曲軸,使得活塞和曲軸維持各自的運(yùn)動(dòng)。 潤(rùn)滑油槽 包圍著曲軸,里面有相當(dāng)數(shù)量的油. 作者單位:(解放軍汽車管理學(xué)院 蚌埠 233011) 參考文獻(xiàn) 1 楊俊嶺.發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命與操作使用的關(guān)系.汽車技術(shù),1995(9):53~55 2 周風(fēng)歧.減緩發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸磨損的措施.軍用汽車管理,1993(1):40~41
發(fā)動(dòng)機(jī)的基本工作原理是將熱能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能: 1、首先在外力的作用下(起動(dòng)機(jī)的帶動(dòng))通過(guò)曲軸帶動(dòng)活塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng),一旦氣缸作功,便可以脫離外力自行工作 2、活塞由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),進(jìn)氣門打開(kāi),開(kāi)始實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣(汽油車進(jìn)的是混合氣,柴油機(jī)進(jìn)的是純空氣)------進(jìn)氣 3、活塞由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),進(jìn)排氣門關(guān)閉,將剛才的進(jìn)氣進(jìn)行壓縮,并產(chǎn)生高溫------壓縮 4、在壓縮終了時(shí),汽油車的混和氣在火花塞的作用下進(jìn)行點(diǎn)火燃燒、柴油車的高溫氣體在噴油器的作用下進(jìn)行噴油而自行燃燒,氣缸內(nèi)的氣體在燃燒的作用下急劇膨脹,促使活塞下行------作功 5、活塞再由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),排氣門打開(kāi)進(jìn)行排氣,并準(zhǔn)備下一個(gè)循環(huán)。
四沖程汽油機(jī)工作原理 汽油機(jī)是將空氣與汽油以一定的比例混合成良好的混合氣,在吸氣沖程被吸入汽缸,混合氣經(jīng)壓縮點(diǎn)火燃燒而產(chǎn)生熱能,高溫高壓的氣體作用于活塞頂部,推動(dòng)活塞作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),通過(guò)連桿、曲軸飛輪機(jī)構(gòu)對(duì)外輸出機(jī)械能。四沖程汽油機(jī)在進(jìn)氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程內(nèi)完成一個(gè)工作循環(huán)。 (1) 吸氣沖程(intake stroke) 活塞在曲軸的帶動(dòng)下由上止點(diǎn)移至下止點(diǎn)。此時(shí)進(jìn)氣門開(kāi)啟,排氣門關(guān)閉,曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)180°。在活塞移動(dòng)過(guò)程中,汽缸容積逐漸增大,汽缸內(nèi)氣體壓力從pr逐漸降低到pa,汽缸內(nèi)形成一定的真空度,空氣和汽油的混合氣通過(guò)進(jìn)氣門被吸入汽缸,并在汽缸內(nèi)進(jìn)一步混合形成可燃混合氣。由于進(jìn)氣系統(tǒng)存在阻力,進(jìn)氣終點(diǎn) (圖中a 點(diǎn))汽缸內(nèi)氣體壓力小于大氣壓力0 p ,即pa= (0.80~0.90) 0 p 。進(jìn)入汽缸內(nèi)的可燃混合氣的溫度,由于進(jìn)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余廢氣的混合而升高到340~400K。 (2) 壓縮沖程(compression stroke) 壓縮沖程時(shí),進(jìn)、排氣門同時(shí)關(guān)閉。活塞從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng),曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)180°。活塞上移時(shí),工作容積逐漸縮小,缸內(nèi)混合氣受壓縮后壓力和溫度不斷升高,到達(dá)壓縮終點(diǎn)時(shí),其壓力pc可達(dá)800~2 000kPa,溫度達(dá)600~750K。在示功圖上,壓縮行程為曲線a~c。
這個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的原理是什么?
往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)所用的燃料主要是汽油(gasoline)或柴油(diesel)。由于汽油和柴油具有不同的性質(zhì),因而在發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理和結(jié)構(gòu)上有差異。 一. 四沖程汽油機(jī)工作原理 汽油機(jī)是將空氣與汽油以一定的比例混合成良好的混合氣,在吸氣沖程被吸入汽缸,混合氣經(jīng)壓縮點(diǎn)火燃燒而產(chǎn)生熱能,高溫高壓的氣體作用于活塞頂部,推動(dòng)活塞作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),通過(guò)連桿、曲軸飛輪機(jī)構(gòu)對(duì)外輸出機(jī)械能。四沖程汽油機(jī)在進(jìn)氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程內(nèi)完成一個(gè)工作循環(huán)。 (1) 吸氣沖程(intake stroke) 活塞在曲軸的帶動(dòng)下由上止點(diǎn)移至下止點(diǎn)。此時(shí)進(jìn)氣門開(kāi)啟,排氣門關(guān)閉,曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)180°。在活塞移動(dòng)過(guò)程中,汽缸容積逐漸增大,汽缸內(nèi)氣體壓力從pr逐漸降低到pa,汽缸內(nèi)形成一定的真空度,空氣和汽油的混合氣通過(guò)進(jìn)氣門被吸入汽缸,并在汽缸內(nèi)進(jìn)一步混合形成可燃混合氣。由于進(jìn)氣系統(tǒng)存在阻力,進(jìn)氣終點(diǎn) (圖中a 點(diǎn))汽缸內(nèi)氣體壓力小于大氣壓力0 p ,即pa= (0.80~0.90) 0 p 。進(jìn)入汽缸內(nèi)的可燃混合氣的溫度,由于進(jìn)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余廢氣的混合而升高到340~400K。 (2) 壓縮沖程(compression stroke) 壓縮沖程時(shí),進(jìn)、排氣門同時(shí)關(guān)閉。活塞從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng),曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)180°。活塞上移時(shí),工作容積逐漸縮小,缸內(nèi)混合氣受壓縮后壓力和溫度不斷升高,到達(dá)壓縮終點(diǎn)時(shí),其壓力pc可達(dá)800~2 000kPa,溫度達(dá)600~750K。在示功圖上,壓縮行程為曲線a~c。 (3) 做功沖程(power stroke) 當(dāng)活塞接近上止點(diǎn)時(shí),由火花塞點(diǎn)燃可燃混合氣,混合氣燃燒釋放出大量的熱能,使汽缸內(nèi)氣體的壓力和溫度迅速提高。燃燒最高壓力pZ達(dá)3 000~6 000kPa,溫度TZ達(dá)2 200~2 800K。高溫高壓的燃?xì)馔苿?dòng)活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng),并通過(guò)曲柄連桿機(jī)構(gòu)對(duì)外輸出機(jī)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(dá) b 點(diǎn)時(shí),其壓力降至300~500kPa,溫度降至1 200~1 500K。在做功沖程,進(jìn)氣門、排氣門均關(guān)閉,曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)180°。在示功圖上,做功行程為曲線c-Z-b。 (4) 排氣沖程(exhaust stroke) 排氣沖程時(shí),排氣門開(kāi)啟,進(jìn)氣門仍然關(guān)閉,活塞從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng),曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)180°。排氣門開(kāi)啟時(shí),燃燒后的廢氣一方面在汽缸內(nèi)外壓差作用下向缸外排出,另一方面通過(guò)活塞的排擠作用向缸外排氣。由于排氣系統(tǒng)的阻力作用,排氣終點(diǎn)r 點(diǎn)的壓力稍高于大氣壓力,即pr=(1.05~1.20)p0。排氣終點(diǎn)溫度Tr=900~1100K。活塞運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)時(shí),燃燒室中仍留有一定容積的廢氣無(wú)法排出,這部分廢氣叫殘余廢氣。 二. 四沖程柴油機(jī)工作原理 四沖程柴油機(jī)和汽油機(jī)一樣,每個(gè)工作循環(huán)也是由進(jìn)氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程組成。由于柴油機(jī)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(fā),因而柴油機(jī)采用壓縮終點(diǎn)壓燃著火,也叫壓燃式點(diǎn)火,其工作過(guò)程及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與汽油機(jī)有所不同. (1) 進(jìn)氣沖程 進(jìn)入汽缸的工質(zhì)是純空氣。由于柴油機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)阻力較小,進(jìn)氣終點(diǎn)壓力pa= (0.85~0.95)p0,比汽油機(jī)高。進(jìn)氣終點(diǎn)溫度Ta=300~340K,比汽油機(jī)低。 (2) 壓縮沖程 由于壓縮的工質(zhì)是純空氣,因此柴油機(jī)的壓縮比比汽油機(jī)高(一般為ε=16~22)。壓縮終點(diǎn)的壓力為3 000~5 000kPa,壓縮終點(diǎn)的溫度為750~1 000K,大大超過(guò)柴油的自燃溫度(約520K)。 (3) 做功沖程 當(dāng)壓縮沖程接近終了時(shí),在高壓油泵作用下,將柴油以10MPa左右的高壓通過(guò)噴油器噴入汽缸燃燒室中,在很短的時(shí)間內(nèi)與空氣混合后立即自行發(fā)火燃燒。汽缸內(nèi)氣體的壓力急速上升,最高達(dá)5 000~9 000kPa,最高溫度達(dá)1 800~2 000K。由于柴油機(jī)是靠壓縮自行著火燃燒,故稱柴油機(jī)為壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)。 (4) 排氣沖程 柴油機(jī)的排氣與汽油機(jī)基本相同,只是排氣溫度比汽油機(jī)低。一般Tr=700~900K。對(duì)于單缸發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō),其轉(zhuǎn)速不均勻,發(fā)動(dòng)機(jī)工作不平穩(wěn),振動(dòng)大。這是因?yàn)樗膫€(gè)沖程中只有一個(gè)沖程是做功的,其他三個(gè)沖程是消耗動(dòng)力為做功做準(zhǔn)備的沖程。為了解決這個(gè)問(wèn)題,飛輪必須具有足夠大的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,這樣又會(huì)導(dǎo)致整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量和尺寸增加。采用多缸發(fā)動(dòng)機(jī)可以彌補(bǔ)上述不足。現(xiàn)代汽車用多采用四缸、六缸和八缸發(fā)動(dòng)機(jī)。參考資料:http://baike.baidu.com/view/493293.html#4
空擋時(shí)汽車不踩油門時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速過(guò)程,就是發(fā)動(dòng)機(jī)僅維持自身轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程,由于離合器與發(fā)動(dòng)機(jī)接合處脫離傳動(dòng),事實(shí)上發(fā)動(dòng)機(jī)做功僅維持自身運(yùn)轉(zhuǎn),并不帶動(dòng)整車運(yùn)動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)由電子處理單元ECU控制點(diǎn)火噴油,處于最佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)模式,而不至于熄火
發(fā)動(dòng)機(jī)的基本工作原理是將熱能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能: 1、首先在外力的作用下(起動(dòng)機(jī)的帶動(dòng))通過(guò)曲軸帶動(dòng)活塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng),一旦氣缸作功,便可以脫離外力自行工作 2、活塞由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),進(jìn)氣門打開(kāi),開(kāi)始實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣(汽油車進(jìn)的是混合氣,柴油機(jī)進(jìn)的是純空氣)------進(jìn)氣 3、活塞由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),進(jìn)排氣門關(guān)閉,將剛才的進(jìn)氣進(jìn)行壓縮,并產(chǎn)生高溫------壓縮 4、在壓縮終了時(shí),汽油車的混和氣在火花塞的作用下進(jìn)行點(diǎn)火燃燒、柴油車的高溫氣體在噴油器的作用下進(jìn)行噴油而自行燃燒,氣缸內(nèi)的氣體在燃燒的作用下急劇膨脹,促使活塞下行------作功 5、活塞再由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),排氣門打開(kāi)進(jìn)行排氣,并準(zhǔn)備下一個(gè)循環(huán)。
四沖程汽油機(jī)工作原理 汽油機(jī)是將空氣與汽油以一定的比例混合成良好的混合氣,在吸氣沖程被吸入汽缸,混合氣經(jīng)壓縮點(diǎn)火燃燒而產(chǎn)生熱能,高溫高壓的氣體作用于活塞頂部,推動(dòng)活塞作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),通過(guò)連桿、曲軸飛輪機(jī)構(gòu)對(duì)外輸出機(jī)械能。四沖程汽油機(jī)在進(jìn)氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程內(nèi)完成一個(gè)工作循環(huán)。 (1) 吸氣沖程(intake stroke) 活塞在曲軸的帶動(dòng)下由上止點(diǎn)移至下止點(diǎn)。此時(shí)進(jìn)氣門開(kāi)啟,排氣門關(guān)閉,曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)180°。在活塞移動(dòng)過(guò)程中,汽缸容積逐漸增大,汽缸內(nèi)氣體壓力從pr逐漸降低到pa,汽缸內(nèi)形成一定的真空度,空氣和汽油的混合氣通過(guò)進(jìn)氣門被吸入汽缸,并在汽缸內(nèi)進(jìn)一步混合形成可燃混合氣。由于進(jìn)氣系統(tǒng)存在阻力,進(jìn)氣終點(diǎn) (圖中a 點(diǎn))汽缸內(nèi)氣體壓力小于大氣壓力0 p ,即pa= (0.80~0.90) 0 p 。進(jìn)入汽缸內(nèi)的可燃混合氣的溫度,由于進(jìn)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余廢氣的混合而升高到340~400K。 (2) 壓縮沖程(compression stroke) 壓縮沖程時(shí),進(jìn)、排氣門同時(shí)關(guān)閉。活塞從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng),曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)180°。活塞上移時(shí),工作容積逐漸縮小,缸內(nèi)混合氣受壓縮后壓力和溫度不斷升高,到達(dá)壓縮終點(diǎn)時(shí),其壓力pc可達(dá)800~2 000kPa,溫度達(dá)600~750K。在示功圖上,壓縮行程為曲線a~c。
這個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的原理是什么?
往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)所用的燃料主要是汽油(gasoline)或柴油(diesel)。由于汽油和柴油具有不同的性質(zhì),因而在發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理和結(jié)構(gòu)上有差異。 一. 四沖程汽油機(jī)工作原理 汽油機(jī)是將空氣與汽油以一定的比例混合成良好的混合氣,在吸氣沖程被吸入汽缸,混合氣經(jīng)壓縮點(diǎn)火燃燒而產(chǎn)生熱能,高溫高壓的氣體作用于活塞頂部,推動(dòng)活塞作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),通過(guò)連桿、曲軸飛輪機(jī)構(gòu)對(duì)外輸出機(jī)械能。四沖程汽油機(jī)在進(jìn)氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程內(nèi)完成一個(gè)工作循環(huán)。 (1) 吸氣沖程(intake stroke) 活塞在曲軸的帶動(dòng)下由上止點(diǎn)移至下止點(diǎn)。此時(shí)進(jìn)氣門開(kāi)啟,排氣門關(guān)閉,曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)180°。在活塞移動(dòng)過(guò)程中,汽缸容積逐漸增大,汽缸內(nèi)氣體壓力從pr逐漸降低到pa,汽缸內(nèi)形成一定的真空度,空氣和汽油的混合氣通過(guò)進(jìn)氣門被吸入汽缸,并在汽缸內(nèi)進(jìn)一步混合形成可燃混合氣。由于進(jìn)氣系統(tǒng)存在阻力,進(jìn)氣終點(diǎn) (圖中a 點(diǎn))汽缸內(nèi)氣體壓力小于大氣壓力0 p ,即pa= (0.80~0.90) 0 p 。進(jìn)入汽缸內(nèi)的可燃混合氣的溫度,由于進(jìn)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余廢氣的混合而升高到340~400K。 (2) 壓縮沖程(compression stroke) 壓縮沖程時(shí),進(jìn)、排氣門同時(shí)關(guān)閉。活塞從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng),曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)180°。活塞上移時(shí),工作容積逐漸縮小,缸內(nèi)混合氣受壓縮后壓力和溫度不斷升高,到達(dá)壓縮終點(diǎn)時(shí),其壓力pc可達(dá)800~2 000kPa,溫度達(dá)600~750K。在示功圖上,壓縮行程為曲線a~c。 (3) 做功沖程(power stroke) 當(dāng)活塞接近上止點(diǎn)時(shí),由火花塞點(diǎn)燃可燃混合氣,混合氣燃燒釋放出大量的熱能,使汽缸內(nèi)氣體的壓力和溫度迅速提高。燃燒最高壓力pZ達(dá)3 000~6 000kPa,溫度TZ達(dá)2 200~2 800K。高溫高壓的燃?xì)馔苿?dòng)活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng),并通過(guò)曲柄連桿機(jī)構(gòu)對(duì)外輸出機(jī)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(dá) b 點(diǎn)時(shí),其壓力降至300~500kPa,溫度降至1 200~1 500K。在做功沖程,進(jìn)氣門、排氣門均關(guān)閉,曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)180°。在示功圖上,做功行程為曲線c-Z-b。 (4) 排氣沖程(exhaust stroke) 排氣沖程時(shí),排氣門開(kāi)啟,進(jìn)氣門仍然關(guān)閉,活塞從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng),曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)180°。排氣門開(kāi)啟時(shí),燃燒后的廢氣一方面在汽缸內(nèi)外壓差作用下向缸外排出,另一方面通過(guò)活塞的排擠作用向缸外排氣。由于排氣系統(tǒng)的阻力作用,排氣終點(diǎn)r 點(diǎn)的壓力稍高于大氣壓力,即pr=(1.05~1.20)p0。排氣終點(diǎn)溫度Tr=900~1100K。活塞運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)時(shí),燃燒室中仍留有一定容積的廢氣無(wú)法排出,這部分廢氣叫殘余廢氣。 二. 四沖程柴油機(jī)工作原理 四沖程柴油機(jī)和汽油機(jī)一樣,每個(gè)工作循環(huán)也是由進(jìn)氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程組成。由于柴油機(jī)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(fā),因而柴油機(jī)采用壓縮終點(diǎn)壓燃著火,也叫壓燃式點(diǎn)火,其工作過(guò)程及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與汽油機(jī)有所不同. (1) 進(jìn)氣沖程 進(jìn)入汽缸的工質(zhì)是純空氣。由于柴油機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)阻力較小,進(jìn)氣終點(diǎn)壓力pa= (0.85~0.95)p0,比汽油機(jī)高。進(jìn)氣終點(diǎn)溫度Ta=300~340K,比汽油機(jī)低。 (2) 壓縮沖程 由于壓縮的工質(zhì)是純空氣,因此柴油機(jī)的壓縮比比汽油機(jī)高(一般為ε=16~22)。壓縮終點(diǎn)的壓力為3 000~5 000kPa,壓縮終點(diǎn)的溫度為750~1 000K,大大超過(guò)柴油的自燃溫度(約520K)。 (3) 做功沖程 當(dāng)壓縮沖程接近終了時(shí),在高壓油泵作用下,將柴油以10MPa左右的高壓通過(guò)噴油器噴入汽缸燃燒室中,在很短的時(shí)間內(nèi)與空氣混合后立即自行發(fā)火燃燒。汽缸內(nèi)氣體的壓力急速上升,最高達(dá)5 000~9 000kPa,最高溫度達(dá)1 800~2 000K。由于柴油機(jī)是靠壓縮自行著火燃燒,故稱柴油機(jī)為壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)。 (4) 排氣沖程 柴油機(jī)的排氣與汽油機(jī)基本相同,只是排氣溫度比汽油機(jī)低。一般Tr=700~900K。對(duì)于單缸發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō),其轉(zhuǎn)速不均勻,發(fā)動(dòng)機(jī)工作不平穩(wěn),振動(dòng)大。這是因?yàn)樗膫€(gè)沖程中只有一個(gè)沖程是做功的,其他三個(gè)沖程是消耗動(dòng)力為做功做準(zhǔn)備的沖程。為了解決這個(gè)問(wèn)題,飛輪必須具有足夠大的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,這樣又會(huì)導(dǎo)致整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量和尺寸增加。采用多缸發(fā)動(dòng)機(jī)可以彌補(bǔ)上述不足。現(xiàn)代汽車用多采用四缸、六缸和八缸發(fā)動(dòng)機(jī)。參考資料:http://baike.baidu.com/view/493293.html#4
空擋時(shí)汽車不踩油門時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速過(guò)程,就是發(fā)動(dòng)機(jī)僅維持自身轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程,由于離合器與發(fā)動(dòng)機(jī)接合處脫離傳動(dòng),事實(shí)上發(fā)動(dòng)機(jī)做功僅維持自身運(yùn)轉(zhuǎn),并不帶動(dòng)整車運(yùn)動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)由電子處理單元ECU控制點(diǎn)火噴油,處于最佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)模式,而不至于熄火
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的汽车发动机的工作原理是什么的全部?jī)?nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
- 上一篇: 解决Win7使用CBox时出现黑屏、提示
- 下一篇: 解决cbox初始化播放控件失败与网络繁忙