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汽车发动机工作原理解析

【摘要】:学习目标1.了解汽油发动机的工作原理。基础知识一、汽油发动机的工作原理汽油发动机通过不断燃烧汽油和空气的混合气产生热能。四冲程汽油发动机的基本结构如图4-23所示,主要部件有气缸、进气门、排气门、活塞、燃烧室、连杆、曲轴和火花塞。汽油发动机采用火花点火方式,即混合气通过电火花塞点燃。图4-23 四冲程汽油发动机的基本结构二、四冲程发动机工作循环发动机的作用就是将燃料燃烧的热能转换为机械能,从而输出动力。

学习目标

1.了解汽油发动机的工作原理。

2.了解发动机的四个冲程是如何运作的。

3.掌握四冲程汽油机的工作特点。

基础知识

一、汽油发动机的工作原理

汽油发动机通过不断燃烧汽油和空气的混合气产生热能。燃烧在一个封闭的类圆柱形空间(燃烧室)内进行,该燃烧室可通过活塞移动改变容积。热能在燃烧室内产生高压,从而推动活塞进行往复运动

四冲程汽油发动机的基本结构如图4-23所示,主要部件有气缸、进气门、排气门、活塞、燃烧室、连杆、曲轴火花塞。活塞通过连杆将作用力和运动传递到曲轴上。在此过程中将活塞的直线运动转化为曲轴的转动。

活塞的回复点又称为止点。活塞到达上止点(TDC)时燃烧室容积最小,到达下止点(BDC)时燃烧室容积最大。

在传统汽油发动机中,汽油和空气的混合气是在燃烧室外部混合,随后进入燃烧室内的。而在现代直喷汽油发动机中,是直接在燃烧室内形成汽油与空气的混合气。

汽油发动机采用火花点火方式,即混合气通过电火花塞点燃。

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图4-23 四冲程汽油发动机的基本结构

二、四冲程发动机工作循环

发动机的作用就是将燃料燃烧的热能转换为机械能,从而输出动力。其能量的转换是通过反复进行进气→压缩→做功→排气四个连续过程来实现的,这四个冲程(表4-4)构成了一个工作循环。

表4-4 四冲程工作原理

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(续)

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三、四冲程汽油机工作特点

通过上述四冲程汽油机工作循环的分析可知,四冲程汽油机具有以下工作特点:

①每个工作循环中曲轴旋转两周(720°),活塞上下往复运行四个单程,进、排气门各开启一次。

②四个冲程中,只有做功冲程是有效冲程,其余都是辅助冲程,靠消耗飞轮储备的能量来完成。

③可燃混合气是利用电火花点燃的。

④发动机起动必须借助外力使曲轴转动。

特别提示

四冲程柴油机和四冲程汽油机一样,每个工作循环也要经历进气、压缩、做功、排气四个冲程。但由于柴油机用的燃料是柴油,其黏度大,蒸发性差,而自燃温度却比汽油低。因此,柴油机在可燃混合气的形成及着火方式等方面与汽油机有较大的区别。

汽油机靠电火花点燃可燃混合气,而柴油机是用高压将柴油喷入气缸内,靠压缩后的高温空气加热柴油,使其自行着火燃烧。因此,汽油机具有一个专门的点火系统,而柴油机没有。

你学会了吗?

1.汽油发动机的工作原理是怎样的?

2.四冲程包括____、____、____和____。

3.四冲程汽油机的工作特点有哪些?