4冲程汽油发动机_4冲程汽油发动机作用
1.汽油机的四个冲程的特点
2.四冲程发动机工作原理是什么?
3.什么是四冲程发动机?
4.发动机的四冲程,是哪四个,
1
、四冲程汽油机工作原理(
Principle
)
汽油机是将空气与汽油以一定的比例混合成良好的混合气,
在吸气
冲程被吸入汽缸,
混合气经压缩点火燃烧而产生热能,
高温高压的气
体作用于活塞顶部,推动活塞作往复直线运动,通过连杆、曲轴飞轮
机构对外输出机械能。
2
、四冲程汽油机在进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程内完
成一个工作循环。
(1)
吸气冲程
(intake stroke)
活塞在曲轴的带动下由上止点移至下止点。
此时进气门开启,
排气
门关闭,曲轴转动
180°
。在活塞移动过程中,汽缸容积逐渐增大,
汽缸内形成一定的真空度,
空气和汽油的混合气通过进气门被吸入汽
缸,
并在汽缸内进一步混合形成可燃混合气。
由于进气系统存在阻力,
进气终点汽缸内气体压力小于大气压力。
进入汽缸内的可燃混合气的
温度,由于进气管、汽缸壁、活塞顶、气门和燃烧室壁等高温零件的
加热以及与残余废气的混合而升高到
340
~
400K
(2)
压缩冲程
(compression stroke)
压缩冲程时,进、排气门同时关闭。活塞从下止点向上止点运动,
曲轴转动
180°
。活塞上移时,工作容积逐渐缩小,缸内混合气受压
缩后压力和温度不断升高,到达压缩终点时温度达
600
~
750K
(3)
做功冲程
(power stroke)
当活塞接近上止点时,
由火花塞点燃可燃混合气,
混合气燃烧释放
出大量的热能,
使汽缸内气体的压力和温度迅速提高。
温度达
2 200
~
2 800K
。高温高压的燃气推动活塞从上止点向下止点运动,并通过
曲柄连杆机构对外输出机械能。随着活塞下移,汽缸容积增加,气体
压力和温度逐渐下降,到达
b
点时,其压力降至
300
~
500kPa
,温
度降至
1 200
~
1 500K
。在做功冲程,进气门、排气门均关闭,曲轴
转动
180°
(4)
排气冲程
(exhaust stroke)
排气冲程时,排气门开启,进气门仍然关闭,活塞从下止点向上止
点运动,曲轴转动
180°
。排气门开启时,燃烧后的废气一方面在汽
缸内外压差作用下向缸外排出,
另一方面通过活塞的排挤作用向缸外
排气。
由于排气系统的阻力作用,
排气终点
r
点的压力稍高于大气压
力,排气终点温度
Tr=900
~
1100K
。活塞运动到上止点时,燃烧室
中仍留有一定容积的废气无法排出,这部分废气叫残余废气。
二
.
四冲程柴油机工作原理
四冲程柴油机和汽油机一样,
每个工作循环也是由进气冲程、
压缩
冲程、做功冲程和排气冲程组成。由于柴油机以柴油作燃料,与汽油
相比,柴油自燃温度低、黏度大不易蒸发,因而柴油机用压缩终点
压燃着火,
也叫压燃式点火,
其工作过程及系统结构与汽油机有所不
同
.
(1)
进气冲程
进入汽缸的工质是纯空气。
由于柴油机进气系统阻力较小,
进气终
点压力
pa= (0.85
~
0.95)p0
,比汽油机高。进气终点温度
Ta=300
~
340K
,比汽油机低。
(2)
压缩冲程
由于压缩的工质是纯空气,因此柴油机的压缩比比汽油机高
(
一般
为
ε=16
~
22)
。压缩终点的压力为
3 000
~
5 000kPa
,压缩终点的温
度为
750
~
1 000K
,大大超过柴油的自燃温度
(
约
520K)
(3)
做功冲程
当压缩冲程接近终了时,在高压油泵作用下,将柴油以
10MPa
左
右的高压通过喷油器喷入汽缸燃烧室中,
在很短的时间内与空气混合
后立即自行发火燃烧。汽缸内气体的压力急速上升,最高达
5 000
~
9 000kPa
最高温度达
1 800
~
2 000K
由于柴油机是靠压缩自行着
火燃烧,故称柴油机为压燃式发动机。
(4)
排气冲程
柴油机的排气与汽油机基本相同,
只是排气温度比汽油机低。
一般
Tr=700
~
900K
对于单缸发动机来说,其转速不均匀,发动机工作不
平稳,振动大。
这是因为四个冲程中只有一个冲程是做功的,其他三
个冲程是消耗动力为做功做准备的冲程。
为了解决这个问题,
飞轮必
须具有足够大的转动惯量,这样又会导致整个发动机质量和尺寸增
加。用多缸发动机可以弥补上述不足。现代汽车用多用四缸、六
缸和八缸发动机
汽油机的四个冲程的特点
1、原理不同
柴油发动机依靠燃烧柴油来获取能量释放的发动机。汽油发动机是以汽油作为燃料,将内能转化成动能。
2、曲柄连杆机构不同
柴油机内部曲柄连杆机构直接与高温高压气体接触,曲轴的旋转速度又很高,活塞往复运动的线速度相当大,同时与可燃混合气和燃烧废气接触,曲柄连杆机构还受到化学腐蚀作用。对于四冲程汽油机来说,气缸盖结构是非常复杂的,上面有进排气门、冷却水道、机油通道等。
3、配气结构不同
四冲程汽油机的配气机构是极为复杂的,主要由凸轮轴、气门、气门挺杆等组成。特别是现在的发动机,越来越多的使用单缸四气门和可变气门正时技术。柴油机的电控喷射系统则是通过控制喷油时间来调节负荷的大小。
扩展资料:
柴油机维护保养
针对不同的季节,保养不同各不一样。重卡柴油机在发动车辆前,必须加足冷却液,避免缺水启动。不得在机体温度过高时加冷水,以免缸体崩裂。
冬天室外低温停车注意放水(或加防冻液),以防缸体冻裂;车辆运行必须保持规定温度,不可缺少冷却水,以免发动机过冷或过热;启动前应检查机油油面,机油量须达到机油尺上规定的刻度,必要时添加或更换;发动机维护要严格遵守操作规程,以避免不应有的人为损坏。
缸体平面的平面度误差超限时,会使汽缸垫压不紧而造成漏水、漏气、漏油及烧蚀的现象。
百度百科-汽油机
百度百科-柴油机
四冲程发动机工作原理是什么?
1、吸气冲程:活塞由上往下运动,吸入空气和汽油的混合物(或空气)飞轮转二分之一周。
2、压缩冲程:活塞由下往上运动,飞轮转二分之一周,机械能转化为内能。
3、做功冲程:活塞由上往下运动,飞轮转二分之一周,内能转化为机械能,对外做功一次。
4、排气冲程:活塞由下往上运动,飞轮转二分之一周(依靠惯性)。
发动机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,简单来说就是是通过燃烧气缸内的燃料,产生动能,驱动发动机气缸内的活塞往复的运动,由此带动连在活塞上的连杆和与连杆相连的曲柄,围绕曲轴中心作往复的圆周运动,而输出动力的。
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(冲程)组成。
扩展资料
汽油机包括气缸盖、气缸体、下曲轴箱(油底壳)。气缸盖和气缸体的内壁共同组成燃烧室的一部分。机体的许多部分又分别是其它系统的组成部分。
1、曲柄连杆机构
是发动机借以产生并传递动力的机构,通过它把活塞的直线往复运动转变为曲轴的旋转运动而输出动力。它包括活塞、活塞销、连杆、带有飞轮的曲轴和气缸体等。
2、配气机构
包括进气门、排气门、气门挺杆和凸轮轴及凸轮轴正时齿轮(由曲轴正时齿轮驱动)等。它的作用是使可燃混合气及时充入气缸并及时从气缸排出废气。
3、燃料供给系统
汽油机燃料供给系统包括汽油箱、汽油泵、汽油滤清器、空气滤清器、化油器、进气管、排气管、排气消音器等。其作用是把汽油和空气混合成合适的可燃混合气供入气缸,以备燃烧,并将燃烧生成的废气排出发动机。
4、冷却系统
主要包括水泵、散热器、凤扇、分水管和气缸体以及气缸盖里的水套。其功用是把高热机件的热量散发到大气中去,以保证发动机正常工作。
什么是四冲程发动机?
如图1-27所示,单缸四冲程汽油发动机一般由气缸盖、气缸、活塞、连杆、飞轮、曲轴、曲轴箱、进气门、排气门等组成。气缸2上部装有气缸盖1,它使活塞3顶部与气缸盖之间构成密闭的燃烧室;在发动机工作时,气体燃烧产生的强大推力以及飞轮5的惯性可以使装在气缸2内的活塞3沿气缸中心线作往复直线运动;活塞通过活塞销12与连杆4的小头相连;连杆大头套装在曲轴6的连杆轴颈上;曲轴的两端支承在曲轴箱7的轴承上,由此构成一个曲柄滑块机构,因此活塞作往复运动时就可通过连杆带动曲轴作旋转运动。
根据发动机做功循环不同,汽油发动机分为二冲程发动机和四冲程发动机,目前,汽车、摩托车上广泛用四冲程汽油发动机为动力机。四冲程发动机指“进气”、“压缩”、“做功”、“排气”四个冲程,整个工作循环曲轴旋转两周,活塞上下各两次。如图1-64所示,以单缸摩托车发动机为例介绍其工作原理。
图1-64 四冲程摩托车发动机工作原理图
1 进气行程
活塞由曲轴带动从上止点向下止点运动。进气门开启,排气门关闭。由于活塞下移,活塞上腔容积增大,形成一定真空度,在真空吸力的作用下,空气与汽油形成的混合气,经进气门被吸入气缸,至活塞运动到下止点时,进气门关闭,停止进气,进气行程结束。
2 压缩行程
活塞在曲轴的带动下,从下止点向上止点运动,进、排气门均关闭。随着活塞上移,活塞上腔容积不断减小,混合气被压缩,至活塞到达上止点时,压缩行程结束。
在压缩过程中,气体压力和温度同时升高。压缩终了时,气缸内的压力约为600~1500kPa,温度约为600~800K,远高于汽油的点燃温度(约263K)。
3 做功行程
压缩行程末,火花塞产生电火花,点燃气缸内的可燃混合气,并迅速着火燃烧,气体产生高温、高压,在气体压力的作用下,活塞由上止点向下止点运动,再通过连杆驱动曲轴旋转向外输出做功,至活塞运动到下止点时,做功行程结束。做功行程,进、排气门均关闭。在做功过程中,开始阶段气缸内气体压力、温度急剧上升,瞬时压力可达3~5MPa,瞬时温度可达2200~2800K。随着活塞的下移,压力、温度下降,做功行程终了时,压力约为300~500kPa,温度约为1500~1700K。
4 排气行程
在做功行程终了时,排气门被打开,活塞在曲轴的带动下由下止点向上止点运动。废气在自身的剩余压力和活塞的驱赶作用下,自排气门排出气缸,至活塞运动到上止点时,排气门关闭,排气行程结束。
排气终了时,由于燃烧室容积的存在,气缸内还存有少量废气,气体压力也因排气门和排气道等有阻力而高于大气压。此时,压力约为105~125kPa,温度约为900~1200K。
排气行程结束后,进气门再次开启,又开始了下一个工作循环,如此周而复始,发动机就自行运转。
发动机的四冲程,是哪四个,
四冲程发动机属于往复活塞式内燃机,根据所用燃料种类的不同,分为汽油机、柴油机和气体燃料发动机三类。
以汽油或柴油为燃料的活塞式内燃机分别称作汽油机或柴油机。使用天然气、液化石油气和其他气体燃料的活塞式内燃机称作气体燃料发动机。汽油和柴油都是石油制品,是汽车发动机的传统燃料。非石油燃料称作代用燃料。
扩展资料
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,在这个过程中,活塞上下往复运动四个行程,相应的曲轴旋转两周。
四冲程柴油机的工作原理与四冲程汽油机相同,也是由进气、压缩、做功、排气四个形成组成。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,由于这时汽缸内的温度已经远远超过柴油的自燃温度,喷入的柴油经过短暂的着火延迟后,自行着火燃烧,对外做功。
百度百科-四冲程发动机
四冲程汽油机的工作循环由4个活塞行程组成,即进气行程、压缩行程、作功行程和排气行程。
四冲程发动机属于往复活塞式内燃机,根据所用燃料种类的不同,分为汽油机、柴油机和气体燃料发动机三类。以汽油或柴油为燃料的活塞式内燃机分别称作汽油机或柴油机。使用天然气、液化石油气和其他气体燃料的活塞式内燃机称作气体燃料发动机。
汽油和柴油都是石油制品,是汽车发动机的传统燃料。非石油燃料称作代用燃料。燃用代用燃料的发动机称作代用燃料发动机,如乙醇发动机、氢气发动机、甲醇发动机等。
历史发展
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。一个接一个的工作循环,维持了发动机的连续运转。汽车发动机的曲轴从前端看,都是按顺时针方向旋转的。活塞在上、下止点间每移动一个行程,曲轴转过180°角。
四冲程发动机每完成一个工作循环,活塞移动四个行程,曲轴转过两周(720°)。其中进气和做功行程活塞都是由上止点移动到下止点;压缩和排气行程活塞都是由下止点移动到上止点。
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