汽车发动机的工作原理(解)

核心提示(往复活塞式四冲程汽油机)发动机1的工作原理。进气冲程当进气门打开,排气门关闭时,活塞从上止点移动到下止点。活塞上方的气缸容积增大,产生真空度,气缸内压力下降到进气压力以下。在真空吸力的作用下,汽油喷射装置雾化的汽油与空气混合形成可燃混合气

(往复活塞式四冲程汽油机)

发动机1的工作原理。进气冲程

当进气门打开,排气门关闭时,活塞从上止点移动到下止点。活塞上方的气缸容积增大,产生真空度,气缸内压力下降到进气压力以下。在真空吸力的作用下,汽油喷射装置雾化的汽油与空气混合形成可燃混合气,通过进气口和进气门被吸入气缸。

发动机2的工作原理。压缩冲程

进排气门全部关闭,气缸内可燃混合气被压缩,混合气温度和压力上升。在活塞接近上止点前,可燃混合气的压力上升到0.6 ~ 1.2 MPa,温度可达330 ~ 430。

发动机3的工作原理。动力行程

当压缩冲程接近上止点时,安装在气缸盖上方的火花塞发出电火花,点燃被压缩的可燃混合气。可燃混合物燃烧后,放出大量热量,缸内气体压力和温度迅速上升,燃烧压力高达3~6MPa,燃烧温度高达2200 ~ 2500。高压气体推动活塞快速运动到下止点,通过曲柄连杆机构对外做功。在工作冲程开始时,进气门和排气门关闭。

发动机4的工作原理。排气冲程

在冲程结束时,排气门打开。由于气缸内的压力高于大气压力,高温废气迅速排出气缸。这个阶段属于自由排气阶段,高温废气通过排气阀排出。随着排气过程的进行,进入强制排气阶段,活塞越过下止点运动到上止点,迫使气缸内的废气排出。当活塞到达上止点附近时,排气过程结束。排气结束时,缸内气体压力略高于大气压,范围为0.105 ~ 0.115 MPa ~ 0.115 MPa,排气温度为600 ~ 900。由于燃烧室占有一定的容积,在排气结束时不可能将废气完全排除,剩下的部分废气称为残余废气。

四冲程发动机完成一个工作循环,要经历进气、压缩、做功、排气四个冲程。发动机的正常运转是工作循环的连续交替。曲轴每转两圈(720)完成一个工作循环,一个冲程对应的曲轴转角为180。

活塞从上止点运动到下止点;并且活塞从下止点移动到上止点。

四冲程中,只有做功的冲程是有效输出功率的冲程;其他三个冲程都是辅助冲程,靠飞轮惯性保持旋转,所以飞轮转速不均匀,需要有足够的转动惯量才能保证发动机的平稳运转。

汽车发动机的分类(图解)

发动机五大系统包括:供油系统、起动系统、冷却系统、润滑系统和点火系统。先说这五个系统的组成和功能,一起来了解一下。

冷却系统

冷却系统:冷却系统主要由水泵、散热器、风扇、水套和节温器组成。

冷却系统的作用是将受热零件吸收的部分热量及时消散,保证发动机在最合适的温度下工作。

燃料供给系统

燃油供给系统:燃油供给系统由空气供给系统、燃油供给系统和电子控制系统组成。

汽油机燃油供给系统的作用是根据发动机的要求,配制一定量和浓度的混合气,进入气缸,将燃烧后的废气从气缸排到大气中;柴油机供油系统的作用是将柴油和空气分别送入气缸,在燃烧室中形成混合气并燃烧,最后将燃烧后的废气排出。

润滑系统

润滑系统:润滑系统由油泵、机油滤清器、机油冷却器、滤清器等组成。此外,润滑系统还包括油压表、温度计和油管等。

润滑系统的作用是将一定量的清洁润滑油输送到相对运动的零件表面,减少摩擦阻力,减少零件磨损,清洁和冷却零件表面。

燃烧系统

点火系统的组成:传统型由蓄电池、发电机、点火线圈、断路器、火花塞等组成。普通点火系统与传统点火系统相似,只是断路器被电子元件取代。电子点火系统是全电子点火系统,完全取消了机械装置。电子系统控制点火时间,包括电池、发电机、点火线圈、火花塞和电控系统。

在汽油机中,气缸内的可燃混合气是由电火花点燃的,所以汽油机的气缸盖上安装有火花塞,火花塞的头部伸入燃烧室。所有能在火花塞电极之间按时产生电火花的设备称为点火系统,通常由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞组成。

起动系统和充电系统

起动系统:主要由蓄电池、起动控制及传动机构和起动机(电动机)组成。

起动系统由蓄电池、点火开关、起动继电器、起动机等组成。起动系统的作用是通过起动机将蓄电池的电能转化为机械能,启动发动机运转。

充电系统由发电机、调节器、蓄电池和充电指示灯组成,是汽车电器设备的电源。

就是上面边肖分享的五大引擎的组成结构图。你们都清楚吗?不记得了也别忘了分享给朋友。

猜猜你还想看什么:发动机两大机构组成示意图。

汽车主要是内燃机。内燃机是将液体或气体燃料与空气混合,然后直接输入气缸内部的高压燃烧室产生动力的装置。它也是一种将热能转化为机械能的热机。内燃机具有体积小、重量轻、移动方便、热效率高、起动性能好的特点。但内燃机一般使用石油燃料,废气中含有有害气体。往复活塞式内燃机、旋转活塞式内燃机、燃气轮机都是内燃机。往复式内燃机广泛应用于汽车中。

往复式内燃机可以以不同的方式分类。

(1)根据气缸内不同的着火方式

可分为点燃式发动机(SI)和压燃式发动机(CI)。

(2)根据使用的燃料不同

可分为汽油机和柴油机。以汽油为燃料的内燃机称为汽油机;以柴油机为燃料的内燃机称为柴油机。

与柴油机相比,汽油机有其自身的特点:转速高、重量轻、噪音低、起动容易、制造成本低;柴油发动机压缩比高,热效率高,比汽油发动机有更好的经济性能和排放性能。

(3)按完成一个工作循环所需的冲程数,可分为四冲程内燃机和二冲程内燃机。

曲轴旋转两圈(720),活塞在气缸内上下往复运动四个冲程完成一个工作循环的内燃机称为四冲程内燃机。曲轴旋转一周(360),活塞在气缸内上下往复运动两个冲程,完成一个工作循环的内燃机称为二冲程内燃机。四冲程内燃机广泛应用于汽车中。

(4)根据不同的冷却方式

可分为水冷发动机和风冷发动机。水冷发动机是利用在气缸体和气缸盖冷却水套中循环的冷却液作为冷却介质进行冷却的;风冷发动机通过使用在气缸体和气缸盖外表面上的散热片之间流动的空气作为冷却介质来冷却。水冷发动机因其冷却均匀、工作可靠、冷却效果好而被广泛应用于现代汽车发动机中。

(5)根据气缸数量

可分为单缸发动机和多缸发动机。只有一个气缸的发动机称为单缸发动机;两缸以上的发动机称为多缸发动机,如双缸、3缸、4缸、5缸、6缸、8缸、12缸。现代车辆发动机多采用4缸、6缸、8缸发动机。

(6)按气缸排列

分为单排式和双排式。单排发动机的气缸是排成一排的,通常是垂直排列,但为了降低高度,有时气缸是倾斜排列,甚至是水平排列;双排发动机将气缸排列成两排,两排之间的夹角小于180(一般为90),称为V型发动机。如果两排之间的夹角为180,则称为对置发动机。

(7)内燃机是否根据进气系统采用增压方式。

可分为自然吸气(非增压)发动机和强制进气(增压)发动机。汽油发动机往往是自然吸气;为了提高柴油机的功率,采用了增压技术。

 
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