计量泵

汽油机工作原理图

现在让咱们了解下发动机是怎样工作的吧。

首先咱们就以单缸为例,介绍下四冲程汽油发动机的工作原理。

咱们已知道,发动机是将化学能转化为机械能的机器,它的转化过程实际上就是工作循环的过程,简略来说就是是经由过程燃烧气缸内的燃料,产生动能,驱动发动机气缸内的活塞来去的运动,由此带动连在活塞上的连杆和与连杆相连的曲轴弯曲部分,围绕曲轴中间作来去的圆周运动,而输出动力的。

现在,咱们分析一下这个过程:

一个工作循环包括有四个活塞行程(所谓活塞行程就是指活塞由上止点到下止点之间的距离的过程):进气行程、压缩行程、膨胀行程(作功行程)和排气行程。

进气行程

在这个过程当中,发动机的进气门开启,排气门关闭。随着活塞从上止点向下止点移动,活塞上方的气缸容量增大,从而使气缸内的压力将到大气压力以下,即在气缸内造成真空吸力,这样空气便经由进气管道和进气门被吸入气缸,同时喷油嘴喷出雾化的汽油与空气充实混合。在进气终了时,气缸内的气体压力约为0.075-0.09MPa。而此时气缸内的可燃混合气的温度已升高到370-400K。

压缩行程

为使吸入气缸的可燃混合气能快速燃烧,以产生较大的压力,从而使发动机发出较大功率,必须在燃烧前将可燃混合气压缩,使其容量缩小、疏密程度加大、温度升高,即需要有压缩过程。在这个过程当中,进、排气门全部关闭,曲轴推动活塞由下止点向上止点移动一个行程,即压缩行程。此时混合气压力会增长到0.6-1.2MPa,温度可达600-700K。

在这个行程中有个很重要的概念,就是压缩比。所谓压缩比,就是压缩前气缸中气体的最大容量与压缩后的最小容量之比。一般压缩比越大,在压缩终了时混合气的压力和温度便愈高,燃烧速度也愈快,因而发动机发出的功率愈大,经济性愈好。一般轿车的压缩比在8-10之间,不外现在最新上市的Polo就达到了10.5的高压缩比,是以它的扭矩表现相对于不错。可是压缩比过大时,不仅不能进一步改善燃烧情况,反倒会出现暴燃和表面焚烧等不正常燃烧现象(燃油质量的影响也是据有相对于重要的地位,这方面咱们会在以后详细讲解)。

暴燃是由于气体压力和温渡过高,在燃烧室内离点燃中间较远处的结尾可燃混合气自动燃烧而造成的一种不正常燃烧。暴燃时火焰以极高的速率向外传播,甚至在气体来不及膨胀的情况下,温度和压力急剧升高,形成压力波,以声速向前推进。当这种压力波撞击燃烧室壁是就发出尖锐的敲缸声。同时,还会引起发动机过热,功率降落,燃油消耗量增长等一系列不良后果。严重暴燃是甚至会造成气门烧毁、轴瓦破裂、火花塞绝缘体被击穿等机件损坏现象。

除了暴燃,过高压缩比的发动机还可能要面临另一个需要解答的题目:表面焚烧。这是由于缸内炽热表面与炽热处(如排气门头,火花塞电极,积炭处)点燃混合气产生的另一种不正常燃烧(也称作炽热焚烧或早燃)。表面焚烧发生时,也伴有强烈的敲缸声(较沉闷),产生的高压会使发动机负荷增长,降低寿命。

膨胀行程(作功行程)

在这个过程当中,进、排气门仍旧关闭。当活塞接近上止点时,火花塞发出电火花,点燃被压缩的可燃混合气。可燃混合气被燃烧后,放出大量的热能,此时燃气的压力和温度快速增长。其所能达到的最大压力可达3-5MPa,相应的温度则高达2200-2800K。高温高压的燃气推动活塞由上止点向下止点运动,经由过程连杆使曲轴弯曲部分扭转并输出机械能,除了维持发动机本身接续运转外,其余即用于对于外做功。在活塞的运动过程当中,气缸内部实质意义量增长,气体压力和温度都快速降落,在此行程终了时,压力降至0.3-0.5MPa,温度则为1300-1600K。

排气行程

当膨胀行程(作功行程)接近终了时,排球门开启,考废气的压力进行自由排气,活塞到达下止点后再向上止点移动时,强制降废气强制排到大气中,这就是排气行程。在此行程中,气缸内压力稍微高于大气压力,约为0.105-0.115MPa。当活塞到达上止点附近时,排气行程结束,此时的废气温度约为900-1200K。

由此,咱们已介绍完了发动机的一个工作循环,这时期活塞在上、下止点间来去移

动了四个行程,相应地曲轴扭转了两周。

参考资料:http://www.cheping.com.cn/bbsxp/Print.asp?ThreadID=2578