内容正文:
课题二 发动机工作原理
一、发动机基本术语
图1.14 发动机基本术语示意图
1.上止点
2.下止点
3.活塞行程
4.冲程
5.曲柄半径
6.汽缸工作容积
7.燃烧室容积
8.汽缸总容积
9.发动机排量
10.压缩比
11.工作循环
二、发动机的工作原理
1.四冲程汽油机的工作原理
• 四冲程发动机是指曲轴转两圈(720°),活塞往复运动4次完成一个工作循环的发动机。
• 四冲程汽油机的工作循环示意图如图1.15所示。
图1.15 四冲程汽油机工作循环示意图
(l)进气行程。
• 活塞由曲轴带动从上止点向下止点运动,此时进气门开启,排气门关闭。
(2)压缩行程。
• 活塞在曲轴的带动下,从下止点向上止点运动,由于进、排气门均关闭,汽缸内容积逐渐减小,可燃混合气压力、温度逐渐升高。
(3)做功行程。
• 在压缩行程末,火花塞产生电火花点燃混合气并迅速燃烧,使气体的温度、压力迅速升高而膨胀,从而推动活塞从上止点向下止点运动,通过连杆使曲轴旋转做功,至活塞到达下止点时做功结束。
(4)排气行程。
• 在做功行程终了时,排气门打开,进气门关闭,曲轴通过连杆推动活塞从下止点向上止点运动,废气在自身剩余压力和活塞推动下,被排出汽缸,至活塞到达上止点时,排气门关闭,排气结束。
2.四冲程柴油机工作原理
• 四冲程柴油机的工作循环示意图如图1.16所示。
图1.16 四冲程柴油机工作循环示意图
(l)进气行程。
• 进气行程不同于汽油机的是进入汽缸的不是可燃混合气,而是纯空气。
(2)压缩行程。
• 压缩行程不同于汽油机的是压缩纯空气。
(3)做功行程。
• 此行程与汽油机有很大差异,压缩行程末,喷油泵将高压柴油经喷油器呈雾状喷入汽缸内的高温高压空气中,被迅速汽化并与空气形成混合气,由于此时汽缸内的温度远高于柴油的自燃温度(约500K),柴油混合气便立即自行着火燃烧,且此后一段时间内边喷油边燃烧,汽缸内压力和温度急剧升高,推动活塞下行做功。
(4)排气行程。
• 此行程与汽油机基本相同。
3.四冲程发动机工作循环的特点
(1)每完成一个工作循环,曲轴转两周(720°),每完成一个行程曲轴转半周(180°),进气行程是进气门开启,排气行程是排气门开启,其余两个行程进、排气门均关闭。
(2)在4个行程中,只有做功行程产生动力,其余3个行程是为做功行程做准备的辅助行程,都要消耗一部分能量。
(3)两种发动机运转的第一循环,都必须靠外力使曲轴旋转完成进气和压缩行程,做功行程开始后,做功能量储存在飞轮内,以维持循环继续进行。
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