初中物理内燃机构造与原理初中物理内燃机
四冲程汽油机的工作原理
四冲程汽油机的工作过程是一个复杂的过程,它由进气、压缩、燃烧膨胀、排气四个行程组成。
一。进气行程
此时,活塞被曲轴带动由上止点向下上止点移动,同时,进气门开启,排气门关闭。 当活塞由上止点向下止点移动时,活塞上方的容积增大,气缸内的气体压力下降,形成一定的真空度。由于进气门开启,气缸与进气管相通,混合气被吸入气缸。当活塞移动到下止点时,气缸内充满了新鲜混合气以及上一个工作循环未排出的废气。
二。压缩行程
活塞由下止点移动到上止点,进排气门关闭。曲轴在飞轮等惯性力的作用下带动旋转,通过连杆推动活塞向上移动,气缸内气体容积逐渐减小,气体被...全部
四冲程汽油机的工作原理
四冲程汽油机的工作过程是一个复杂的过程,它由进气、压缩、燃烧膨胀、排气四个行程组成。
一。进气行程
此时,活塞被曲轴带动由上止点向下上止点移动,同时,进气门开启,排气门关闭。
当活塞由上止点向下止点移动时,活塞上方的容积增大,气缸内的气体压力下降,形成一定的真空度。由于进气门开启,气缸与进气管相通,混合气被吸入气缸。当活塞移动到下止点时,气缸内充满了新鲜混合气以及上一个工作循环未排出的废气。
二。压缩行程
活塞由下止点移动到上止点,进排气门关闭。曲轴在飞轮等惯性力的作用下带动旋转,通过连杆推动活塞向上移动,气缸内气体容积逐渐减小,气体被压缩,气缸内的混合气压力与温度随着升高。
三。燃烧膨胀行程
此时,进排气门同时关闭,火花塞点火,混合气剧烈燃烧,气缸内的温度、压力急剧上升,高温、高压气体推动活塞向下移动,通过连杆带动曲轴旋转。在发动机工作的四个行程中,只有这个在行程才实现热能转化为机械能,所以,这个行程又称为作功行程。
四。排气行程
此时,排气门打开,活塞从下止点移动到上止点,废气随着活塞的上行,被排出气缸。由于排气系统有阻力,且燃烧室也占有一定的容积,所以在排气终了地,不可能将废气排净,这部分留下来的废气称为残余废气。
残余废气不仅影响充气,对燃烧也有不良影响。
排气行程结束时,活塞又回到了上止点。也就完成了一个工作循环。随后,曲轴依靠飞轮转动的惯性作用仍继续旋转,开始下一个循环。如此周而复始,发动机就不断地运转起来。
【柴油机】一般称作狄塞尔内燃机,它是19世纪末叶由德国工程师狄塞尔设计的,其构造原理与奥托内燃机大体相同,主要区别是它将石油或柴油喷进汽缸作为燃料燃烧,而不是用汽油的混合气体作为燃料。
同时,在压缩冲程中也不是压缩可燃性混合气体,而是单纯压缩空气。汽油机是利用火花塞来点燃燃料,而柴油机顶部有个喷油嘴,利用高温空气将柴油引燃,故称压燃式。它也有四个冲程:第一冲程是吸气冲程,它吸入气缸里的只是空气。
第二冲程是压缩空气,汽油机只把燃料混合物的体积压缩到吸气冲程末的1/6~1/9。如果压缩得更多,在压缩过程的中途,燃料混合物就因温度升高超过燃点而燃烧,机器将发生反转,无法正常工作。柴油机则可把空气的体积压缩到吸气冲程末的1/16~1/22,压强达到4兆帕左右,温度可高达500~700℃,超过柴油的着火点。
第三冲程是做功冲程。在压缩冲程结束时,柴油在高压作用下从喷油嘴高速喷入汽缸,雾状液滴与热空气相遇立刻燃烧,由于柴油喷发时间较长,所以燃烧时间也较长,燃烧温度高达2000℃左右。第四冲程是排气冲程,与汽油机相同。
四冲程柴油机工作原理
四冲程的柴油机(压燃式发动机)和汽油机一样,每个工作循环也经历进气行程、压缩行程、作功行程、排气行程四个行程。但由于柴油机用的燃料是柴油,其粘度比汽油大,不易蒸发,而其自燃温度却比汽油低,故可燃混合气的形成及点火方式都与汽油机不同。
1。进气行程
进气行程它不同于汽油机的是进入气缸的不是可燃混合气,而是纯空气。
2。压缩行程
压缩行程不同于汽油机的是压缩的是纯空气,且由于柴油机压缩比高,压缩终了的温度和压力都比汽油机高。
3。作功行程
作功行程此行程与汽油机有很大不同,在柴油机压缩行程末,喷油泵将高压柴油经喷油器呈雾状喷人气缸内的高温空气中,燃油迅速汽化并与空气形成混合气,由于此时气缸内的温度远高于柴油的自燃温度(约500K左右),柴油便立即自行着火燃烧,且此后一段时间内边喷油边燃烧,气缸内压力、温度急剧升高,推动活塞下行作功。
4。排气行程
排气行程与汽油机基本相同。
PS:四冲程发动机的工作特点:
(1)每一个发动机工作循环,曲轴转两周(720度),每一个行程曲轴转半周(180度),进气行程是进气门开启,排气行程是排气门开启,其余两个行程进、排气门均关闭。
(2)四个行程中,只有作功行程产生动力,其他三个行程是为作功行程做准备工作的辅助行程,虽然作功行程是主要行程,但其他三个行程也必不可少。因此,进气行程、压缩行程和排气行程被称为“辅助行程”。
(3)在发动机运转的第一循环时,必须有外力使曲轴旋转完成进气、压缩行程,着火后,完成作功行程,并依靠曲轴和飞轮贮存的能量便可自行完成以后的行程,以后的工作循环发动机无需外力就可自行完成。
柴油机与汽油机的不同之处:
(1)汽油机的混合气是在气缸外部的化油器中开始形成的,而柴油机的混合气是在气缸内部形成的。
柴油机在进气行程时,被吸入气缸内的是纯空气。
(2)汽油机在压缩终了时,靠火花塞强制点火,而柴油机则靠自燃。
图见 。收起