好一点小编带来了四冲程汽油机工作原理。,希望能对大家有所帮助,一起来看看吧!
我们以单缸汽油发动机为例,讲解一下汽油机的工作原理。气缸内装有活塞,活塞通过活塞销、连杆与曲轴相连接。
活塞在气缸内做往复运动,通过连杆推动曲轴转动。为了吸入新鲜气体和排出废气,设有进气门和排气门。活塞顶离曲轴中心最远处,即活塞最高位置,称为上止点。活塞顶部离曲轴中心最近处,即活塞最低位置,称为下止点。上、下止点间的距离称为活塞行程,曲轴与连杆下端的连接中心至曲轴中心的距离称为曲轴半径。
活塞每走一个行程相应于曲轴转角180°。对于气缸中心线通过曲轴中心线的发动机,活塞行程等于曲柄半径的两倍。活塞从上止点到下止点所扫过的容积称为发动机的工作容积或发动机排量,用符号VL表示。
四冲程发动机的工作循环包括四个活塞行程,既进气行程、压缩行程、膨胀行程作功行程和排气行程。进气行程化油器式汽油机将空气与燃料先在气缸外部的化油器中进行混合,然后再吸入气缸。进气行程中,进气门打开,排气门关闭。
随着活塞从上止点向下止点移动,活塞上方的气缸容积增大,从而气缸内的压力降低到大气压力以下,即在气缸内造成真空吸力。这样,可燃混合气便经进气管道和进气门被吸入气缸。压缩行程为使吸入气缸内可燃混合气能迅速燃烧,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,使其容积缩小、密度加大、温度升高,即需要有压缩过程。
在这个过程中,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称为压缩行程。压缩终了时,活塞到达上止点,活塞上方形成很小空间,称为燃烧室。压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小容积之比称为压缩比,以ε表示:压缩比愈大,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。但压缩比过大时,不仅不能进一步改善燃烧情况,反而会出现爆燃和表面点火等不正常燃烧现象。
爆燃是由于气体压力和温度过高,在燃烧室内离点燃中心较远处的末端可燃混合气自燃造成的一种不正常燃烧。爆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。同时,还会引起发动机过热,功率下降,燃油消耗量增加等一系列不良后果。表面点火是由于燃烧室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为炽热点火或早燃。
表面点火发生时,也伴有强烈的敲击声较沉闷,产生的高压会使发动机件负荷增加,寿命降低。作功行程在这个行程中,进、排气门仍旧关闭。当活塞接近上止点时,装在气缸盖上的火花塞即发出电火花,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,因此,燃气的压力和温度迅速增加,所能达到的最高压力约为3-5Mpa,相应的温度则为2200-2800K。
高温高压的燃气推动活塞从上止点向下止点运动,通过连杆使曲轴旋转并输出机械能,除了用于维持发动机本身继续运转而外,其余即用于对外作功。排气行程可燃混合气燃烧后生成的废气,必须从气缸中排除,以便进行下一个进气行程。当膨胀接近终了时,排气门开启,靠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,继续将废气强制排到大气中。
活塞到上止点附近时,排气行程结束。在排气行程中气缸内压力稍高于大气压力,约为0.105-0.115Mpa。排气终了时,废气温度约为900-1200K。
由于燃烧室占有一定容积,因此在排气终了时,不可能将废气排尽,留下的这一部分废气称为残余废气。综上所述,四冲程汽油发动机经过进气、压缩、燃烧作功、排气四个行程,完成一个工作循环。这期间活塞在上、下止点间往复移动了四个行程,相应地曲轴旋转了两周。
汽油机的工作原理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,输出动力。汽油发动机Gasoline Engine 是以汽油作为燃料,将内能转化成动能的的发动机。
由于汽油粘性小,蒸发快,可以用汽油喷射系统将汽油喷入气缸,经过压缩达到一定的温度和压力后,用火花塞点燃,使气体膨胀做功。汽油机的特点是转速高、结构简单、质量轻、造价低廉、运转平稳、使用维修方便。汽油机在汽车上,特别是小型汽车上大量使用。是发动机各部机件的装配基体。它包括气缸盖、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。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。
1·进气:此时进气门打开,活塞下行,汽油和空气的混合起被吸进汽缸内 2·压缩:此时进气门和排气门同时关闭,活塞上行,混合气被压缩。 3·燃烧:当混合器被压缩到最小时火花塞跳火点燃混和气,燃烧产生的压力推动活塞下行并带动曲轴旋转。
4·排气:当活塞下行到最低点时排气门打开,废气排出,活塞继续上行把多余的废气排出。
汽油机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。进气行程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。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。
作功行程进排气门同时关闭,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。排气行程排气门打开,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。
1.四冲程汽油机将空气和汽油按一定比例混合,形成汽车发动机的良好混合气。在进气冲程,混合气被吸入气缸,混合气被压缩、点燃、燃烧,产生热能。
高温高压气体作用于活塞顶部,推动活塞做直线往复运动,机械能通过连杆、曲轴、飞轮机构向外输出。四冲程汽油发动机在进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程中完成一个工作循环。
2.进气冲程活塞由曲轴驱动,从上止点运动到下止点。此时,进气门开启,排气门关闭,曲轴旋转180°。活塞在运动过程中,气缸的容积逐渐增大,气缸内的气体压力从pr逐渐降低到pa,气缸内形成一定程度的真空。
空气和汽油的混合气通过进气门被吸入气缸,并在气缸内进一步混合,形成可燃混合气。由于进气系统的阻力,在进气结束时,气缸内的气体压力小于大气压力p0,即Pa=0.80~0.90P0。进入气缸的可燃混合气由于进气管、气缸壁、活塞顶、气门、燃烧室壁等高温部件的加热,以及与残余废气的混合,温度上升到340~400K。
3.压缩冲程在压缩冲程中,进气门和排气门同时关闭。活塞从下止点移动到上止点,曲轴旋转180°。当活塞向上运动时,工作容积逐渐减小,缸内混合物被压缩后压力和温度不断上升。
当压缩结束时,压力pc可达800~2000kpa,温度可达600~750k
4.做功冲程当活塞接近上止点时,火花塞点燃可燃混合气,混合气燃烧释放出大量热能,使气缸内气体的压力和温度迅速升高。最高燃烧压力pZ为3000~6000kPa,温度TZ为2200~2800k·k,高压气体推动活塞从上止点运动到下止点,通过曲柄连杆机构向外输出机械能。随着活塞向下移动,气缸的容积增加,气体压力和温度逐渐降低。
到达B点时,压力下降到300~500kPa,温度下降到1200~1500KK,在作功冲程中,进气门和排气门关闭,曲轴旋转180°。
5.排气冲程在排气冲程中,排气门打开,进气门仍然关闭,活塞从下止点运动到上止点,曲轴旋转180°。当排气门打开时,燃烧后的废气一方面在气缸内外的压力差下排到气缸外,另一方面通过活塞的挤压作用排到气缸外。由于排气系统的阻力,排气端R的压力略高于大气压,即PR=1.05~1.20P0。
排气温度TR=900~1100K.当活塞运动到上止点时,燃烧室中仍有一定体积的废气无法排出。这部分废气称为残余废气。
1.二冲程柴油机的工作原理 通过活塞的两个冲程完成一个工作循环的柴油机称为二冲程柴油机,油机完成一个工作循环曲轴只转一圈,与四冲程柴油机相比,它提高了作功 能力,在具体结构及工作原理方面也存在较大差异。 二冲程柴油机与四冲程柴油机基本结构相同,主要差异在配气机构方面。
二冲 程柴油机没有进气阀,有的连排气阀也没有,而是在气缸下部开设扫气口及排气口; 或设扫气口与排气阀机构。并专门设置一个由运动件带动的扫气泵及贮存压力空气 的扫气箱,利用活塞与气口的配合完成配气,从而简化了柴油机结构。 图是二冲程柴油机工作原理图。扫气泵附设在柴油机的一侧,它的 转子由柴油机带动。空气从泵的吸入吸入,经压缩后排出,储存在具有较大容积的 扫气箱中,并在其中保持一定的压力。
现以图说明二冲程柴油机的工作 原理。 燃烧膨胀及排气冲程: 燃油在燃烧室内着火燃烧,生成高温高压燃气。活塞在燃气的推动下,由上止点 向下运动,对外作功。
活塞下行直至排气口打开此时曲柄在点位置,此时燃气 膨胀作功结束,气缸内大量废气靠自身高压自由排气,从排气口排人到排气管。 当气缸内压力降至接近扫气压力时一般扫气箱中的扫气压力为0 12,下行活塞把扫气口3打开此时曲柄在点4的位置,扫气空气进入气缸, 同时把气缸内的废气经排气口赶出气缸。活塞运行到下止点,本冲程结束,但扫气 过程一直持续到下一个冲程排气口关闭此时曲柄在点位置为止。
·4· 342 第三篇船舶柴油机检修图二冲程柴油机工作原理示意图 扫气及压缩冲程: 活塞由下止点向上移动,活塞在遮住扫气口之前,由扫气泵供给储存在扫气箱 内的空气,通过扫气口进入气缸,气缸中的残存废气被进入气缸的空气通过排气口 扫出气缸。活塞继续上行,逐渐遮住扫气口,当扫气口完全关闭后此时曲柄在点 位置,空气停止充人,排气还在进行,这阶段称为“过后排气阶段”。排气口关闭时 此时曲柄在点位置,气缸中的空气就开始被压缩。
当压缩至上止点前点时, 喷油器将燃油喷人气缸,与高温高压的空气相混合,随即在上止点附近发火,自行着 火燃烧。本冲程结束,并与前一冲程形成一个完整的工作循环。 二冲程柴油机示功图见图,其中,为喷油始点,为活塞上止点,为 燃烧终点。 二冲程柴油机与四冲程柴油机相比具有一些明显优点,当然也存在本身固有的 缺点。
2.四冲程柴油机的工作原理柴油机的工作是由进气、压缩、燃烧膨胀和排气这四个过程来完成的,这四个过程构成了一个工作循环。活塞走四个过程才能完成一个工作循环的柴油机称为四冲程柴油机。现对照上面的动画了说明它的工作理原。一. 进气冲程第一冲程——进气,它的任务是使气缸内充满新鲜空气。
当进气冲程开始时,活塞位于上止点,气缸内的燃烧室中还留有一些废气。当曲轴旋转肘,连杆使活塞由上止点向下止点移动,同时,利用与曲轴相联的传动机构使进气阀打开。随着活塞的向下运动,气缸内活塞上面的容积逐渐增大:造成气缸内的空气压力低于进气管内的压力,因此外面空气就不断地充入气缸。进气过程中气缸内气体压力随着气缸的容积变化的情况如动画所示。
图中纵坐标表示气体压力P,横坐标表示气缸容积Vh或活塞的冲S,这个图形称为示功图。图中的压力曲线表示柴油机工作时,气缸内气体压力的变化规律。从土中我们可以看出进气开始,由于存在残余废气,所以稍高于大气压力P0。
在进气过程中由于空气通过进气管和进气阀时产生流动阻力,所以进气冲程的气体压力低于大气压力,其值为0.085~0.095MPa,在整个进气过程中,气缸内气体压力大致保持不变。当活塞向下运动接近下止点时,冲进气缸的气流仍具有很高的速度,惯性很大,为了利用气流的惯性来提高充气量,进气阀在活塞过了下止点以后才关闭。虽然此时活塞上行,但由于气流的惯性,气体仍能充人气缸。
二. 压缩冲程第二冲程——压缩。压缩时活塞从下止点间上止点运动,这个冲程的功用有二,一是提高空气的温度,为燃料自行发火作准备:二是为气体膨胀作功创造条件。当活塞上行,进气阀关闭以后,气缸内的空气受到压缩,随着容积的不断细小,空气的压力和温度也就不断升高,压缩终点的压力和湿度与空气的压缩程度有关,即与压缩比有关,一般压缩终点的压力和温度为:Pc=4~8MPa,Tc=750~950K。柴油的自燃温度约为543—563K,压缩终点的温度要比柴油自燃的温度高很多,足以保证喷入气缸的燃油自行发火燃烧。
喷入气缸的柴油,并不是立即发火的,而且经过物理化学变化之后才发火,这段时间大约有0.001~0.005秒,称为发火延迟期。因此,要在曲柄转至上止点前10~35°曲柄转角时开始将雾化的燃料喷入气缸,并使曲柄在上止点后5~10°时,在燃烧室内达到最高燃烧压力,迫使活塞向下运动。三. 燃烧膨胀冲程 第三冲程——燃烧膨胀。
在这个冲程开始时,大部分喷入燃烧室内的燃料都燃烧了。燃烧时放出大量的热量,因此气体的压力和温度便急剧升高,活塞在高温高压气体作用下向下运动,并通过连秆使曲轴转动,对外作功。所以这一冲程又叫作功或工作冲程。随着活塞的下行,气缸的容积增大,气体的压力下降,工作冲程在活塞行至下止点,排气阀打开时结束。
在动画中,工作冲程的压力变化这条线上升部分表示燃料在气缸内燃烧时压力的急剧升高,最高点表示最高燃烧压力Pz,此点的压力和温度为: Pz=6~15MPa, Tz=1800~2200K 最高燃烧压力与压缩终点压力之比Pz/Pc,称为燃烧时的压力升高比, 用λ表示。根据柴油机类型的不同,在最大功牢时λ值的范围如下:λ=Pz/Pc=1.2~2.5。 四. 排气冲程第四冲程——排气。
排气冲程的功用是把膨胀后的废气排出去,以便充填新鲜空气,为下一个循环的进气作准备。当工作冲程活塞运动到下止点附近时,排气阀开起,活塞在曲轴和连杆的带动下,由下止点。
1.四冲程汽油机将空气和汽油按一定比例混合,形成汽车发动机的良好混合气。在进气冲程,混合气被吸入气缸,混合气被压缩、点燃、燃烧,产生热能。
高温高压气体作用于活塞顶部,推动活塞做直线往复运动,机械能通过连杆、曲轴、飞轮机构向外输出。四冲程汽油发动机在进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程中完成一个工作循环。
2.进气冲程活塞由曲轴驱动,从上止点运动到下止点。此时,进气门开启,排气门关闭,曲轴旋转180°。活塞在运动过程中,气缸的容积逐渐增大,气缸内的气体压力从pr逐渐降低到pa,气缸内形成一定程度的真空。
空气和汽油的混合气通过进气门被吸入气缸,并在气缸内进一步混合,形成可燃混合气。由于进气系统的阻力,在进气结束时,气缸内的气体压力小于大气压力p0,即Pa=0.80~0.90P0。进入气缸的可燃混合气由于进气管、气缸壁、活塞顶、气门、燃烧室壁等高温部件的加热,以及与残余废气的混合,温度上升到340~400K。
3.压缩冲程在压缩冲程中,进气门和排气门同时关闭。活塞从下止点移动到上止点,曲轴旋转180°。当活塞向上运动时,工作容积逐渐减小,缸内混合物被压缩后压力和温度不断上升。
当压缩结束时,压力pc可达800~2000kpa,温度可达600~750k
4.做功冲程当活塞接近上止点时,火花塞点燃可燃混合气,混合气燃烧释放出大量热能,使气缸内气体的压力和温度迅速升高。最高燃烧压力pZ为3000~6000kPa,温度TZ为2200~2800k·k,高压气体推动活塞从上止点运动到下止点,通过曲柄连杆机构向外输出机械能。随着活塞向下移动,气缸的容积增加,气体压力和温度逐渐降低。
到达B点时,压力下降到300~500kPa,温度下降到1200~1500KK,在作功冲程中,进气门和排气门关闭,曲轴旋转180°。
5.排气冲程在排气冲程中,排气门打开,进气门仍然关闭,活塞从下止点运动到上止点,曲轴旋转180°。当排气门打开时,燃烧后的废气一方面在气缸内外的压力差下排到气缸外,另一方面通过活塞的挤压作用排到气缸外。由于排气系统的阻力,排气端R的压力略高于大气压,即PR=1.05~1.20P0。
排气温度TR=900~1100K.当活塞运动到上止点时,燃烧室中仍有一定体积的废气无法排出。这部分废气称为残余废气。
以上就是好一点整理的四冲程汽油机工作原理。相关内容,想要了解更多信息,敬请查阅好一点。
好一点小编带来了割草机是电动的好还是汽油机的好,希望能对大家有所帮助,一起来看看吧!割草机是电动的好
2023年02月10日 21:10好一点小编带来了轿车suv哪个适合车震奥迪A6汽油机该用什么型号的汽油,希望能对大家有所帮助,一起来
2023年02月26日 16:25好一点小编带来了suv和轿车哪个车震更好奥迪A6汽油机该用什么型号的汽油,希望能对大家有所帮助,一起
2023年03月02日 13:41好一点小编带来了轿车和suv哪个车震奥迪A6汽油机该用什么型号的汽油,希望能对大家有所帮助,一起来看
2023年03月02日 22:13好一点小编带来了江苏省汽缸油品牌排行榜柴油机和汽油机的汽缸压力分别是多少,希望能对大家有所帮助,一起
2023年09月25日 19:18好一点小编带来了大功率汽油机品牌排行榜油电混合汽车排行榜十大品牌,希望能对大家有所帮助,一起来看看吧
2023年10月04日 12:54今天好一点小编整理了单缸汽油机十大品牌排行榜相关信息,希望在这方面能够更好的大家。常工柴油机怎么样常
2023年11月02日 04:56大家平时对品牌都十分关注,今天为大家整理了河南自动挡房车品牌排行榜,下面就随好一点小编一起来看一下吧
2023年11月05日 02:52好一点小编带来了气油割草机品牌排行榜割草机是电动的好还是汽油机的好,希望能对大家有所帮助,一起来看看
2023年07月20日 20:22好一点小编带来了日产涡轮增压机品牌排行榜2021款日产逍客明年初发布,1.3L涡轮增压汽油机+12V
2023年08月19日 11:00安徽师范大学自考本科专业有哪些?自考法学985大学有哪些?
时间:2024年07月04日如何投资理财产品排名 投资理财产品排行
时间:2023年03月31日重庆科技学院与重庆安全生产科学研究有限公司举行共建“信息所”签字仪式举行
时间:2023年04月26日重庆理科二本院校排名 重庆理科二本大学排名
时间:2024年11月15日二本国际大学排名 全国最有实力的二本大学
时间:2024年11月15日求电子信息工程专业较好的二本院校(湖南二本计算机专业大学排名)
时间:2024年12月23日二本院校排名文科英语 我是一个高中的文科生,爱好英语,可能考上二本,应该报那些院校比较好?
时间:2024年12月23日2024艺术生可以上的公办二本大学 广州美术学院专业排名一览表
时间:2024年12月23日山东二本b大学排名 2023山东二本大学排名
时间:2024年12月23日2024年全国二本大学排名 2024年全国二本大学排名
时间:2024年12月23日好一点 淄博机智熊网络科技有限公司版权所有 All right reserved. 版权所有
警告:未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品