大家有時(shí)一定感到很奇怪,汽車的發(fā)動機(jī)為什么自己就會轉(zhuǎn)起來呢,?今天老侯就帶領(lǐng)大家,,去看看發(fā)動機(jī)內(nèi)部的奧秘,,探究一下發(fā)動機(jī)的工作原理。 發(fā)動機(jī)原理的一些基本概念 1,、工作循環(huán) 活塞式內(nèi)燃機(jī)的工作循環(huán)是由進(jìn)氣,、壓縮、作功和排氣等四個(gè)工作過程組成的封閉過程,。周而復(fù)始地進(jìn)行這些過程,,內(nèi)燃機(jī)才能持續(xù)地作功。 2 上,、下止點(diǎn) 活塞頂離曲軸回轉(zhuǎn)中心最遠(yuǎn)處為上止點(diǎn),;活塞頂離曲軸回轉(zhuǎn)中心最近處為下止點(diǎn)。在上,、下止點(diǎn)處,,活塞的運(yùn)動速度為零。 3,、活塞行程 上,、下止點(diǎn)間的距離 S 稱為活塞行程。曲軸的回轉(zhuǎn)半徑 R 稱為曲柄半徑,。顯然,,曲軸每回轉(zhuǎn)一周,活塞移動兩個(gè)活塞行程,。對于氣缸中心線通過曲軸回轉(zhuǎn)中心的內(nèi)燃機(jī),,其 S=2R 。 4,、氣缸工作容積 上,、下止點(diǎn)間所包容的氣缸容積稱為氣缸工作容積,。 5,、發(fā)動機(jī)排量發(fā)動機(jī)所有氣缸工作容積的總和稱為內(nèi)燃機(jī)排量。6 ,、燃燒室容積 活塞位于上止點(diǎn)時(shí),,活塞頂面以上氣缸蓋底面以下所形成的空間稱為燃燒室,其容積稱為燃燒室容積,,也叫壓縮容積,。 7、氣缸總?cè)莘e氣缸工作容積與燃燒室容積之和為氣缸總?cè)莘e,。8,、壓縮比 氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積之比稱為壓縮比 e 。 壓縮比的大小表示活塞由下止點(diǎn)運(yùn)動到上止點(diǎn)時(shí),,氣缸內(nèi)的氣體被壓縮的程度,。壓縮比越大,,壓縮終了時(shí)氣缸內(nèi)的氣體壓力和溫度就越高。 9 工況 內(nèi)燃機(jī)在某一時(shí)刻的運(yùn)行狀況簡稱工況,,以該時(shí)刻內(nèi)燃機(jī)輸出的有效功率和曲軸轉(zhuǎn)速表示,。曲軸轉(zhuǎn)速即為內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速。 10,、負(fù)荷率 內(nèi)燃機(jī)在某一轉(zhuǎn)速下發(fā)出的有效功率與相同轉(zhuǎn)速下所能發(fā)出的最大有效功率的比值稱為負(fù)荷率,,以百分?jǐn)?shù)表示。負(fù)荷率通常簡稱負(fù)荷,。 這些概念,,有些枯燥,但是在以后的文章中會經(jīng)常提到,,有些對于我們的車主在用車,、修車過程中偶爾也會用到,權(quán)當(dāng)是知識儲備吧,。 下面,,就來說一說,發(fā)動機(jī)究竟是怎樣工作的,。(以四沖程汽油機(jī)為例) 四沖程發(fā)動機(jī)的工作循環(huán)包括四個(gè)活塞行程: 進(jìn)氣,、壓縮、做功和排氣 進(jìn)氣行程 進(jìn)氣門打開,,排氣門關(guān)閉,,活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動??諝夂推偷幕旌衔锉晃霘飧?,在氣缸內(nèi)進(jìn)一步混合形成可燃混合氣。 進(jìn)氣終了時(shí),,氣缸內(nèi)氣體壓力約為0.08~0.09 MPa,,溫度達(dá)到320~400 K。 壓縮行程 進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉,,活塞從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動; 氣缸容積逐漸變小,,氣缸內(nèi)混合氣被壓縮,其壓力和溫度同時(shí)升高,。 壓縮終了時(shí),,混合氣壓力可達(dá)0.8~1.5 MPa,溫度可達(dá)600~750 K,。 作功行程 進(jìn)排氣門仍然關(guān)閉,。 壓縮行程結(jié)束時(shí),點(diǎn)燃可燃混合氣,火焰迅速傳遍整個(gè)燃燒室,,并放出大量熱能,;燃燒氣體體積膨脹,壓力,、溫度升高,;氣體壓力推動活塞從上止點(diǎn)運(yùn)動到下止點(diǎn),并通過連桿推動曲軸旋轉(zhuǎn)作功,。 燃燒最高壓力可達(dá)3~6.5 MPa,,最高溫度可達(dá)2200~2800 K。作功終了時(shí),,氣體壓力降低到0.35~0.5 MPa,,氣體溫度降低到1200~1700 K。 排氣行程 進(jìn)氣門關(guān)閉,,排氣門開啟,;活塞從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動。 膨脹過后的廢氣在其自身剩余壓力和在活塞的推動下,,經(jīng)排氣門排出氣缸,。 排氣行程結(jié)束后,殘留在燃燒室內(nèi)的少量廢氣稱為殘余廢氣,。殘余廢氣壓力約為0.105~0.12 MPa,,溫度約為 900~1100 K。
發(fā)動機(jī)的這四個(gè)行程反復(fù)循環(huán)動作,發(fā)動機(jī)就會自動的運(yùn)轉(zhuǎn),,源源不斷的輸出動力,,帶動汽車飛奔 |
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