发动机的工作原理是什么
发布时间:2025-04-16 11:10:46
发动机的工作原理是什么?
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发动机的工作原理主要分为二冲程和四冲程两种,其中汽车发动机大部分采用的是四冲程发动机。
一、四冲程汽油机的工作循环:
四冲程汽油机的工作循环由四个活塞行程组成,即进气行程、压缩行程、做功行程和排气行程。
1、进气行程:
进气门开启,排气门关闭,活塞从上止点向下止点移动。随着活塞的移动,气缸容积增大,产生真空度,气缸内压力低于进气压力,因此通过化油器或汽油喷射装置雾化的汽油与空气混合形成可燃混合气,由进气道和进气门吸入气缸内。当活塞越过下止点后,进气门关闭,活塞开始压缩气体。
2、压缩行程:
此时进排气门全部关闭,缸内可燃混合气被压缩,混合气温度升高,压力上升。活塞接近上止点时,可燃混合气压力升至0.6至1.2MPa左右,温度达到330℃到430℃。
3、做功行程:
在压缩行程接近上止点时,气缸盖上方的火花塞会发出电火花,点燃可燃混合气。混合气燃烧后产生高温高压燃气,推动活塞快速向下移动,通过曲轴连杆机构对外做功。此过程中进、排气门均关闭。
4、排气行程:
在做功行程接近结束时,排气门开启,缸内压力高于大气压力,废气迅速排出气缸,这一过程属于自由排气阶段,随后进入强制排气阶段,活塞越过下止点后向上移动,强制将缸内废气排出,活塞接近上止点时排气过程结束。排气终了时,气缸内气体压力稍高于大气压力,约为0.105至0.115MPa,废气温度约为600℃至900℃。由于燃烧室有一定的容积,因此在排气终了时,不可能将废气彻底排出,剩余部分废气称为残余废气。
四冲程汽油机经过进气、压缩、做功、排气四个行程完成一个工作循环,活塞上下往复运动四个行程,相应的曲轴旋转两周。
二、四冲程柴油机:
四冲程柴油机的工作原理与四冲程汽油机相似,也是由进气、压缩、做功、排气四个行程组成,不同的是柴油机进气行程进的是纯空气,在压缩行程接近上止点时,由喷油器将柴油喷入燃烧室,由于此时气缸内的温度已经远远超过柴油的自燃温度,喷入的柴油会在短暂的着火延迟后自行着火燃烧,对外做功。
三、二冲程发动机:
发动机气缸体上有三个孔,分别是进气孔、排气孔和换气孔,这三个孔分别在一定时刻被活塞关闭。其工作循环包含两个行程。
1、第一冲程:
活塞从下止点向上移动,三个孔同时被关闭后,进入气缸的混合气被压缩;当进气孔露出时,可燃混合气流入曲轴箱。
2、第二冲程:
活塞压缩到上止点附近时,火花塞点燃可燃混合气,燃气膨胀推动活塞下移作功。此时进气孔关闭,密闭在曲轴箱内的可燃混合气被压缩;当活塞接近下止点时,排气孔开启,废气冲出;随后换气孔开启,受预压的可燃混合气冲入气缸,驱除废气,进行换气过程。