四沖程汽油發(fā)動機是怎樣進行工作循環(huán)的
四沖程汽油機:活塞往復運動四個沖程完成一個循環(huán),也就是說活塞會從上止點運動到下止點,再從上止點運動到下止點,重復四次完成一個工作循環(huán)。這種類型的發(fā)動機被稱為四沖程發(fā)動機。一個完整的工作循環(huán)包括四個沖程,即:
進氣沖程
壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程,這四個沖程中,只有做功沖程產(chǎn)生動力,其他三個沖程都會消耗做功沖程產(chǎn)生的動力來完成。
進氣沖程:最好是進氣門打開,排氣門關(guān)閉。在這個過程中,活塞從上止點移動到下止點。當活塞從上止點運動到下止點時,活塞頂部的空間會逐漸增大,所以內(nèi)部容積會逐漸增大。此時,外部氣體壓力將與內(nèi)部氣體壓力產(chǎn)生壓力差,因此外部空氣將與燃料混合,并且"燃料混合物"會進入氣缸。這時,氣缸內(nèi)的溫度會上升到100-。
壓縮沖程:進氣門關(guān)閉,排氣門關(guān)閉。為什么要關(guān)閉?如果進氣門和排氣門沒有關(guān)閉或關(guān)閉不嚴密,當活塞從下止點運動到上止點推動混合氣壓縮時,就會從沒有關(guān)閉或密封的氣門處泄漏,導致發(fā)動機功率下降。此時氣缸內(nèi)會產(chǎn)生壓縮比,壓縮比越高,氣缸內(nèi)溫度越高。此時缸內(nèi)溫度會達到200~400度左右,缸內(nèi)產(chǎn)生的壓力也會達到600~1500kpa。
作功沖程:排氣門關(guān)閉時,進氣門關(guān)閉,為什么要關(guān)閉?如果不關(guān)閉進氣門和排氣門,做功產(chǎn)生的壓力會降低,輸出的功率和能量也會降低。當活塞被壓縮到上止點時,活塞頂部的火花塞將產(chǎn)生電火花,點燃活塞頂部燃燒室中的混合氣。此時混合物點燃的瞬間最高溫度會達到2000~2500度,氣缸內(nèi)產(chǎn)生的壓力瞬間達到3~5mpa?;旌蠚馊紵a(chǎn)生的大量壓力和能量會將活塞從上止點推向下止點。當活塞被推到下止點時,即做功完畢時,缸內(nèi)溫度將達到1200~1500度左右,壓力下降達到3~5mpa左右。
排氣沖程:做功沖程產(chǎn)生的廢氣從氣缸排出。此時進氣門仍關(guān)閉,排氣門開啟,活塞從下止點被推向上止點。在推動活塞的過程中,活塞頂部會將燃燒時產(chǎn)生的廢物通過排氣門推出氣缸。當活塞將廢物排入氣缸時,氣缸內(nèi)的溫度將達到約600-900度,壓力將達到約105-125 Kap。
知識擴展:
四沖程柴油機的工作循環(huán)和我們的汽油機是一樣的,包括進氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程,但和汽油機不同:
在進氣沖程中,柴油機吸的是純空氣,而我們的汽油機吸的是汽油和空氣的混合氣。
在壓縮沖程末期,汽油機氣缸上的火花塞通過電火花點燃混合氣,而在柴油機中,當活塞被壓縮到上止點時,噴油器將柴油噴入氣缸,在高溫下自行燃燒,也就是靠活塞運動到上止點時產(chǎn)生的壓力燃燒,簡稱"壓燃式發(fā)動機"簡稱。
在壓縮沖程和做功沖程結(jié)束時,柴油機氣缸內(nèi)的溫度和壓力會比汽油機高很多,所以這也是柴油機比汽油機功率更大、動力更強的原因之一。
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