汽车发动机原理

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发动机工作原理-PPT

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七、 汽油机与柴油机的相同点与不同点 相同点: 1 .每个工作循环曲轴转两周,每一冲程曲轴 转半周,进气冲程进气门开,排气冲程排气门开, 其余两个冲程进、排气门均光。 2.四个冲程中,只有作功冲程产生动力,其 余三个冲程消耗能量。 3.必须用外力起动。 4.工作循环基本内容相似,主要机件的运动 相同,结构基本相同。
温度
370400K
压缩 冲程
提高燃烧 速度
转半圈
作功 冲程
燃烧作功 转半圈
排气 冲程
排出废气 转半圈


0.6-1.2Mpa
600700K


Max 35Mpa
Max18 00-
2200K


0.105-0.115 900-
MPa
120300K
六、 四冲程柴油机工作原理
每个循环也由进气、压缩、作功、排气四个冲程组 成。但由于柴油的性质与汽油不同,其混合气形成的方 式、着火方式与汽油机也不同。下述不同点:
u=f(T) 即只要工质的初、终态温度T1,T2确定,不 论经过什么过程,其内能的变化都相等
Δu=u2-u1=f(T2)-f(T1)
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二、热力学第一定律
1. 热力过程及其所作的功 工质状态参数的一系列变化过程,叫做热力 过程,可用p-v图表示,其所做的功为(1kg气体)
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图片
d F ds p A ds p dv
发动机是将其它形式的能量转 变为机械能的机器
5
二、发动机的分类
1. 按使用燃料分:汽油机、柴 油机等。 2. 按工作循环分:四冲程发动机、二冲程发
动机。 3. 按气门位置分:顶置气门式发动机、侧
置气门式发动机。 4. 按气缸排列分:直列式发动机、v型发动

汽油发动机工作原理

汽油发动机工作原理

汽油发动机工作原理汽油发动机是一种内燃机,通过燃烧汽油产生热能,将热能转化为机械能,驱动汽车运行。

下面将详细介绍汽油发动机的工作原理。

1. 空气进气系统汽油发动机的工作开始于空气进入发动机的过程。

空气通过进气道进入发动机,进气道上方安装有空气滤清器,可以过滤掉空气中的杂质和灰尘。

进气道的末端安装有节气门,可以控制空气的流量。

空气经过节气门后进入进气歧管,然后分配到各个汽缸。

2. 燃油供给系统汽油发动机需要燃油来进行燃烧。

燃油供给系统主要由燃油箱、燃油泵、燃油滤清器、喷油嘴等组成。

燃油从燃油箱中被燃油泵抽取出来,经过燃油滤清器过滤后,被送入喷油嘴。

喷油嘴会将燃油雾化成细小的颗粒,并喷射到进气歧管中。

3. 点火系统点火系统用于点燃燃油空燃混合物,产生燃烧。

点火系统主要由点火线圈、点火塞、点火控制模块等组成。

点火线圈将电磁感应产生的高电压传递给点火塞,点火塞会在高压电流的作用下产生火花,点燃燃油空燃混合物。

4. 压缩与燃烧汽油发动机的工作过程中,活塞在汽缸内上下运动,通过连杆将活塞的线性运动转化为曲轴的旋转运动。

当活塞下行时,汽缸内的空气被压缩,使空气温度升高。

在活塞下行的同时,喷油嘴喷射燃油空燃混合物进入汽缸。

当活塞到达上止点时,点火塞发出火花点燃燃油空燃混合物,产生爆炸燃烧。

燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动,同时驱动曲轴旋转。

5. 排气系统燃烧后的废气需要排出发动机,以保持正常的工作环境。

排气系统主要由排气歧管、催化转化器和消声器等组成。

废气通过排气门进入排气歧管,然后进入催化转化器进行净化处理,最后通过消声器排出。

总结:汽油发动机的工作原理是通过空气进气系统将空气引入发动机,然后通过燃油供给系统将燃油喷射到进气歧管中,点火系统点燃燃油空燃混合物,产生爆炸燃烧,从而驱动活塞运动,最终将热能转化为机械能。

排气系统将燃烧后的废气排出发动机。

这样循环往复,使发动机持续运转,驱动汽车行驶。

汽车发动机的工作原理

汽车发动机的工作原理

汽车发动机的工作原理首先是进气阶段。

进气阶段是指将空气和燃料引入发动机的过程。

当汽车进气门打开时,活塞会向下运动,汽缸内的压力会降低。

在这个时候,活塞在汽缸上方形成了一个负压区域,周围的大气压力会将空气和燃料压缩送入汽缸。

进气阀和燃油喷射系统也会在这个阶段发挥重要作用。

接下来是压缩阶段。

在进气阶段结束后,活塞会向上移动,将进入汽缸的空气和燃料压缩成高压状态。

由于汽缸的容积减小,压力会在燃料和空气之间产生强大的压力。

这样可以提高燃料的燃烧效率,并增加输出功率。

然后是燃烧阶段。

在压缩阶段结束后,点火塞会在压缩的空气和燃料混合物中产生火花。

这将引起燃料的燃烧,产生高温和高压的气体。

这些气体的能量会把活塞向下推动,驱动曲轴旋转。

因此,燃烧阶段是产生动力的最重要阶段。

最后是排气阶段。

在燃烧阶段结束后,排气门会打开,废气通过排气管排出。

排气系统还可能包括涡轮增压器或压缩机,用于提高进气压力,增加发动机的输出功率。

除了这四个基本步骤之外,还有一些其他重要的组件和系统与发动机的工作原理相关。

例如,点火系统用于在燃烧阶段点燃燃料,以产生火花;润滑系统用于减少发动机各部件之间的摩擦,提高工作效率和寿命;冷却系统用于保持发动机工作温度,防止过热。

此外,不同类型的汽车发动机也可能有不同的工作原理。

最常见的有内燃机、柴油发动机和电动发动机。

每种类型的发动机都有其独特的工作特点和优点。

总结起来,汽车发动机通过进气、压缩、燃烧和排气这四个基本步骤将化学能转化为机械能。

精确的控制和协调这些过程,可以提高燃烧效率和动力输出。

发动机的工作原理是汽车整体性能的关键,为汽车提供动力和驱动力。

(完整版)汽车发动机原理课后习题答案

(完整版)汽车发动机原理课后习题答案

第二章发动机的性能指标1.研究理论循环的目的是什么?理论循环与实际循环相比,主要作了哪些简化?答:目的:1.用简单的公式来阐明内燃机工作过程中各基本热力参数间的关系,明确提高以理论循环热效率为代表的经济性和以平均有效压力为代表的动力性的基本途径2.确定循环热效率的理论极限,以判断实际内燃机经济性和工作过程进行的完善程度以及改进潜力3.有利于分析比较发动机不同循环方式的经济性和动力性简化:1.以空气为工质,并视为理想气体,在整个循环中工质的比热容等物理参数为常数,均不随压力、温度等状态参数而变化2.将燃烧过程简化为由外界无数个高温热源向工质进行的等容、等压或混合加热过程,将排气过程即工质的放热视为等容放热过程3.把压缩和膨胀过程简化成理想的绝热等熵过程,忽略工质与外界的热交换及其泄露等的影响4.换气过程简化为在上、下止点瞬间开和关,无节流损失,缸内压力不变的流入流出过程。

2.简述发动机的实际工作循环过程。

四冲程发动机的实际循环由进气、压缩、燃烧、膨胀、排气组成3.排气终了温度偏高的原因可能是什么?有流动阻力,排气压力>大气压力,克服阻力做功,阻力增大排气压力增大,废气温度升高。

负荷增大Tr增大;n升高Tr增大,∈+,膨胀比增大,Tr减小。

4.发动机的实际循环与理论循环相比存在哪些损失?试述各种损失形成的原因。

答:1.传热损失,实际循环中缸套内壁面、活塞顶面、气缸盖底面以及活塞环、气门、喷油器等与缸内工质直接接触的表面始终与工质发生着热交换2.换气损失,实际循环中,排气门在膨胀行程接近下止点前提前开启造成自由排气损失、强制排气的活塞推出功损失和自然吸气行程的吸气功损失3.燃烧损失,实际循环中着火燃烧总要持续一段时间,不存在理想等容燃烧,造成时间损失,同时由于供油不及时、混合气准备不充分、燃烧后期氧不足造成后燃损失以及不完全燃烧损失4.涡流和节流损失实际循环中活塞的高速运动使工质在气缸产生涡流造成压力损失。

汽车发动机运动过程及工作原理

汽车发动机运动过程及工作原理

汽车发动机运动过程及工作原理汽车发动机是现代交通工具的核心部件,它的工作原理直接关系到汽车的性能和经济性。

发动机是将燃料、空气和点火系统结合起来,将化学能转化为机械能,驱动汽车行驶的重要设备。

那么,汽车发动机的运动过程及工作原理是怎样的呢?1. 发动机的运动过程每个汽车发动机在运转过程中都会经历四个基本的运动过程:(1)吸气过程:活塞从上往下运动,气门打开,将空气和燃料混合物吸入汽缸内。

(2)压缩过程:活塞从下往上运动,气门关闭,将空气和燃料混合物压缩。

(3)燃烧过程:燃油在火花塞的点火下燃烧,产生高温高压气体,推动活塞向下运动。

(4)排气过程:气门打开,废气排出汽缸。

2. 发动机的工作原理发动机的工作原理是将燃料、空气和点火系统结合起来,将化学能转化为机械能,从而驱动汽车行驶。

(1)燃料系统:燃料系统是将汽车油箱里的燃料通过燃油泵送到发动机内,然后与空气混合燃烧。

燃料系统主要包括燃油泵、喷油器、燃料滤清器等。

(2)进气系统:进气系统将空气送入发动机,与燃料混合燃烧产生高温高压气体,推动活塞向下运动。

进气系统主要包括空气滤清器、节气门、进气歧管等。

(3)点火系统:点火系统是将点火信号送到火花塞,点燃混合气体,引起燃烧,产生高温高压气体,推动活塞向下运动。

点火系统主要包括火花塞、点火线圈、点火控制模块等。

(4)排气系统:排气系统将燃烧后的废气排出汽缸。

排气系统主要包括排气歧管、催化转化器、消声器等。

总之,汽车发动机的运动过程和工作原理是非常复杂的,需要多方面的知识来理解和掌握。

对于车主来说,了解发动机的基本原理,可以更好地维护和保养自己的爱车,同时也可以更好地理解汽车的性能和经济性。

发动机构造和原理(最完整的精华版上)

发动机构造和原理(最完整的精华版上)

发动机构造和原理(最完整的精华版上)发动机是汽车的心脏,它通过燃烧燃料产生动力,驱动汽车前进。

发动机构造和原理是汽车技术中最基础也是最重要的部分。

本篇文档将为您详细介绍发动机构造和原理,让您对汽车发动机有更深入的了解。

一、发动机构造1. 气缸:气缸是发动机的主要工作部分,它负责燃烧燃料产生动力。

气缸内有一个活塞,活塞在气缸内上下运动,将燃料燃烧产生的能量转化为机械能。

2. 活塞:活塞是气缸内的一个重要部件,它的主要作用是将燃料燃烧产生的能量转化为机械能。

活塞在气缸内上下运动,通过连杆与曲轴连接,将活塞的上下运动转化为曲轴的旋转运动。

3. 曲轴:曲轴是发动机的核心部件,它负责将活塞的上下运动转化为旋转运动。

曲轴与活塞通过连杆连接,曲轴的旋转运动通过传动系统传递给车轮,驱动汽车前进。

4. 进气系统:进气系统负责将空气吸入发动机,与燃料混合后燃烧产生动力。

进气系统包括空气滤清器、节气门、进气歧管等部件。

5. 排气系统:排气系统负责将燃烧产生的废气排出发动机。

排气系统包括排气歧管、消声器等部件。

6. 点火系统:点火系统负责点燃混合气体,使其燃烧产生动力。

点火系统包括火花塞、点火线圈等部件。

7. 润滑系统:润滑系统负责润滑发动机各部件,减少磨损。

润滑系统包括机油泵、机油滤清器、机油冷却器等部件。

8. 冷却系统:冷却系统负责冷却发动机,防止过热。

冷却系统包括水泵、散热器、冷却液等部件。

二、发动机工作原理1. 进气阶段:发动机通过进气系统吸入空气,与燃料混合后进入气缸。

2. 压缩阶段:活塞向上运动,将混合气体压缩,使其温度和压力升高。

3. 燃烧阶段:点火系统点燃混合气体,使其燃烧产生高温高压气体。

4. 作功阶段:高温高压气体推动活塞向下运动,通过曲轴转化为旋转运动,驱动汽车前进。

5. 排气阶段:燃烧后的废气通过排气系统排出发动机。

发动机构造和原理(最完整的精华版上)一、发动机构造发动机是汽车的心脏,它通过燃烧燃料产生动力,驱动汽车前进。

汽车发电机的工作原理

汽车发电机的工作原理
汽车发电机是一种电力装置,通过将机械能转化为电能,为汽车提供电力供应。

其工作原理如下:
1. 动力来源:汽车发电机通常由发动机驱动,利用发动机的机械能提供动力。

2. 磁场产生:发电机内部有一个转子,转子上有一组电磁线圈,称为励磁线圈或旋转励磁。

当发动机带动转子旋转时,励磁线圈产生电流,产生磁场。

3. 磁场感应:发电机中还有一个固定的线圈,称为绕组或定子。

当转子旋转时,磁场会随之改变,这种磁场的变化在绕组中感应出电压。

根据法拉第电磁感应原理,当磁场穿过绕组时,会在绕组两端产生电压。

4. 交流电产生:汽车的发电机一般是交流发电机。

绕组中感应出来的电压是交流电,其频率与转子的转速相关。

通过控制发动机的转速,可以调节发电机输出的电压和频率。

5. 整流和稳压:由于汽车常用的电为直流电,所以需要对发电机输出的交流电进行整流,将其转换成直流电。

同时,为了保持恒定的电压,还需要进行稳压处理。

6. 电力供应:经过整流和稳压处理后,发电机产生的直流电用于为汽车供电。

发电机提供的电力主要用于充电电池、驱动车辆的电子设备以及点火系统等。

总之,汽车发电机通过机械能转化为电能,利用电磁感应原理产生交流电,经过整流和稳压处理后,输出高质量的直流电,为汽车提供稳定的电力供应。

汽车发动机的工作原理及总体构造

汽车发动机的工作原理及总体构造
一、汽车发动机的工作原理
1.吸气:发动机的活塞下行时,活塞腔内的气门打开,通过气门进入
汽缸的混合气。

2.压缩:活塞上行时,活塞腔内的气门关闭,活塞将混合气压缩成高
压气体。

3.爆燃:在活塞接近顶死点时,火花塞产生火花,将混合气点燃爆炸,释放出能量。

4.排气:活塞下行时,废气通过排气门排出汽缸,为新的混合气提供
空间。

通过这四个基本过程循环运作,汽车发动机可以持续地产生动力,驱
动汽车运行。

二、汽车发动机的总体构造
1.气缸体系:汽缸是发动机燃烧的主要部分,通常由铁合金或铝合金
制成。

汽缸体内设置有活塞和气门,通过这些部件的运动来实现吸气、压缩、爆燃和排气的过程。

2.曲轴与连杆机构:曲轴是将活塞运动转化为有用功的装置,具有一
定的几何结构,可以将来自活塞的线性运动转化为旋转运动。

连杆连接活
塞与曲轴,将活塞的线性运动转化为曲轴的旋转运动。

3.气门机构:气门控制气缸内的进气和排气。

气门通过气门杆与凸轮
轴相连接,由凸轮轴的转动带动气门的开闭。

4.燃油供给系统:燃油供给系统包括燃油箱、燃油泵、喷油器等。

燃油从燃油箱经过燃油泵被送入汽缸,与空气混合后形成可燃气体。

此外,还有点火系统、冷却系统、润滑系统等辅助系统,保证发动机正常运行。

总之,汽车发动机通过吸气、压缩、爆燃和排气这四个基本过程,不断地将化学能转化为机械能,从而驱动汽车运行。

其总体构造包括气缸体系、曲轴与连杆机构、气门机构和燃油供给系统等。

这些构造相互配合,共同完成发动机的工作。

简述汽车发动机的工作原理

简述汽车发动机的工作原理
汽车发动机是一个可以运用化学能和电能转变成机械能的机械
装置。

它的工作原理是通过燃烧燃料和氧气,排出气体,将热能转化成机械能,以驱动汽车前进。

汽车发动机是一个非常复杂的机械系统,它主要部件包括发动机、燃油、进气系统、排气系统、喷油器以及发动机控制系统等。

汽车发动机的工作原理如下:首先,燃料(汽油、柴油或燃气等)和空气以一定的比例,由喷油器喷入发动机的燃烧室(进气室),随后燃料和空气被点燃,形成燃烧气体,利用燃烧的热能和压强来移动活塞。

活塞上升和下降时,发动机的连杆、齿轮、链条等运动,将热能转变成机械能。

活塞由上提至贴近缸盖以下位置时,借助凸轮轴将动能传至曲轴上,最后利用曲轴杆传至变速箱,完成机械能的传递。

发动机控制系统是控制汽车发动机工作效率的重要组成部分,它控制着一系列电路,使发动机在不同的条件下,都能按照规定的比例组合燃料和空气,以保持最佳的运行效率。

汽车发动机的工作原理非常复杂,但总的来说,发动机将燃料与氧气结合,在高温高压下燃烧,产生热能,热能依靠活塞、连杆齿轮等机械部件,将能量转换成机械能,最终传至变速箱,从而完成机械能的传递,驱动汽车前进的过程。

此外,发动机的控制系统还起到调节和调整发动机工作状态的作用,以确保发动机最佳的性能。

- 1 -。

汽车发动机的作用和工作原理

齿轮传动,具有若干个定值传动比,传动比成 阶梯式变化。轿车和轻、中型货车变速器的传 动比通常有3-6个前进档和一个倒档,在重型货 车用的组合式变速器中,则有更多档位。 (2)无级变速器。其传动比在一定范围内可连续 地变化。常见的有电力式和液力式两种,多用 液力式。 (3)综合式变速器。它是由液力变矩器和齿轮式 有级变速器组成的液力机械式变速器,目前应 用较多。
.
第2章 传动系概述
2.1 传动系的作用及组成 2.1.2 传动系的组成及各总成的功用
2.液力机械式传动系 主要由液力机械变速器,万向传动装置,主
减速器及差速器,半轴组成。
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第2章 传动系概述
2.2 汽车驱动形式与传动系统布置 2.2.2 传动系统的布置形式
1.发动机前置后轮驱动(FR) FR的优点是:附着力大,易获得足够的驱动力,

工作特征:进气门关,

排气门关,活塞下行。
作功终了:温度 1500~1700 K, 压
力300~500 kPa
.
排气行程
进气门关闭 排气门打开
残余废气
排气结束时曲轴转角为 540° --720°
工作特征:进气门关, 排气门开,活塞上行。
活 塞
温度900~1200 K 压力 105~125 kPa
a)发动机纵向布置
.
b)发动机横向布置
第2章 传动系概述
2.2 汽车驱动形式与传动系统布置 2.2.2 传动系统的布置形式
3.发动机中置后轮驱动(MR) MR的优点是:轴荷分配均匀,具有很中性的操控特性。
缺点是:发动机占去了座舱的空间,降低了空间利用率和 实用性,因此MR大都是追求操控表现的跑车。
3.必要时中断传动。利用变速器中的空档,中断动力传递, 使发动机能够起动和怠速运转,满足汽车暂时停车或滑 行的需要;
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汽车发动机原理农机0801 0411080106 霍云朋发动机是一种由许多机构和系统组成的复杂机器。

无论是汽油机,还是柴油机;无论是四行程发动机,还是二行程发动机;无论是单缸发动机,还是多缸发动机。

要完成能量转换,实现工作循环,保证长时间连续正常工作,都必须具备以下一些机构和系统。

汽油机由两大机构和五大系统组成,即由曲柄连杆机构,配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系组成;柴油机由以上两大机构和四大系统组成,即由曲柄连杆机构、配气机构,燃料供给系、润滑系、冷却系和起动系组成,柴油机是压燃的,不需要点火系。

发动机,它的基本前提都是要以某种燃料燃烧来产生动力。

用作汽车动力的发动机。

绝大多数汽车使用以汽油或轻质柴油为燃料的往复活塞式内燃机。

汽车主要用于运输﹐要求有质小﹑轻巧﹑省燃料﹑适应性好且可靠耐用的动力装置。

汽油机升功率(每升气缸排量的功率)高﹐比质量(每单位功率的质量)小﹐起动方便﹐振动和噪声小﹐用于绝大部分轿车和轻型货车﹑部分中型客车和货车。

柴油机燃料消耗率低﹐大修里程长﹐用于重型汽车和大部分中型货车﹐也用于客车。

由于能源关系﹐柴油机的使用范围不断扩大。

发动机是将某一种形式的能量转变为机械能的机器。

车用发动机一般是采用内燃式的,它的分类有挺多种:根据其将热能转变为机械能的主要构件的型式,可分为活塞式内燃机和燃气轮机两大类,不过由于目前在汽车中使用的绝大部分是往复活塞式内燃机,而其他包括三角活塞旋转式发动机(转子发动机),燃气涡轮发动机,电动发动机,太阳能发动机等目前的应用都不广。

在活塞式内燃机中又根据使用的燃料不同分为汽油发动机、柴油发动机、天然气发动机等。

其中汽油发动机和天然气发动机都是将燃料注入气缸内,同空气混合成可燃混合气,再用电火花点燃,然后做功,因此又可称为强制点火式或点燃式发动机。

而柴油发动机就有点不同了,由于柴油发动机使用的是轻柴油,一般是通过喷油泵和喷油器将柴油直接喷入发动机气缸,和在气缸内经压缩后的空气均匀混合,使之在高温下自然,因此又可称为压燃式发动机。

<一>按燃料分类:柴油机与汽油机汽车发动机按所使用的燃料进行分类,可以分为汽油机和柴油机。

汽油与柴油相比较,汽油的沸点低、容易汽化,汽油发动机通过气缸压缩,将吸入的汽油气化,并与缸内空气相混合,形成可燃混合气体,最后由火花塞放电点燃气体推动汽缸活塞作功;柴油的特点是自燃温度低,所以柴油发动机无需要火花塞之类的点火装置,它采用压缩空气的办法提高空气温度,使空气温度超过柴油的自燃测试,这时再喷入柴油、柴油喷雾和空气混合的同时自己点火燃烧。

两种发动机相比较而言,一般来说,因为汽油发动机需要对汽油的喷入量、喷入时间以及点火时间控制得十分准确,因此结构往往比柴油机更复杂精密一些,而柴油机由于汽缸的压力大于汽油机,因而对材料的结构强度和刚度则要求更高一些。

从性能上说,汽油发动机的长处是最大功率及转速高,运转安静平顺,排放低,而柴油发动机的优点则是燃烧效率高、油耗低,并且低转速扭矩及最大扭矩远远超过汽油机。

体现在驾驶感受上,人们会发现柴油驱动的轿车起步十分迅速,在山路及坡道上后劲十足,然后在中后段的加速性以及最高车速方面又会逊于同档次的汽油机版本。

国内传统柴油机一直给人以体积笨重、振动噪声大以及排放污染严重的印象,因此国产轿车基本都采用汽油发动机,然而近年来,国外知名车商开始将一些最新的柴油机技术引入到中国,大大改善了国人对柴油机的偏见,譬如一汽大众刚刚推出TDI柴油发动机宝来,其环保性、动力性以及平顺性都不逊于汽油机,同时又具有柴油机特有的巨大扭力和超低油耗,市场前景十分看好。

<1>柴油机结构及工作原理(1)结构:柴油机由燃烧室组件、动力传递组件、机体和主轴承、配气机构、燃油系统和调速器、润滑系统、冷却系统、起动系统构成。

(2)工作原理:柴油机工作时,一般分为吸气、压缩、爆发、排气等步骤。

开始时,活塞从上止点下行到下止点,将新鲜空气吸入气缸,然后从下止点上行到上止点,将吸入的气体压缩,使其压力及温度升高。

当接近上止点时,气体温度已超过柴油燃点,此时由喷油嘴将柴油喷入迅速燃烧,高温高压燃气推动活塞下行做功。

之后,活塞再次从下止点上行,将废气排出气缸,完成一个循环。

活塞往复不停地工作,带动连杆使曲轴转动,就从曲轴上把动能传输出来。

<2>汽油发动机工作原理现在了解发动机是怎样工作的。

首先以单缸为例,介绍下四冲程汽油发动机的工作原理。

发动机是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。

A进气行程在这个过程中,发动机的进气门开启,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,从而使气缸内的压力将到大气压力以下,即在气缸内造成真空吸力,这样空气便经由进气管道和进气门被吸入气缸,同时喷油嘴喷出雾化的汽油与空气充分混合。

在进气终了时,气缸内的气体压力约为0.075-0.09MPa。

而此时气缸内的可燃混合气的温度已经升高到370-400K。

B压缩行程为使吸入气缸的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,即压缩行程。

此时混合气压力会增加到0.6-1.2MPa,温度可达600-700K。

在这个行程中有个很重要的概念,就是压缩比。

所谓压缩比,就是压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小容积之比。

一般压缩比越大,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。

一般轿车的压缩比在8-10之间,不过现在最新上市的Polo就达到了10.5的高压缩比,因此它的扭矩表现相对不错。

但是压缩比过大时,不仅不能进一步改善燃烧情况,反而会出现暴燃和表面点火等不正常燃烧现象(燃油质量的影响也是占有相对重要的地位,这方面我们会在以后详细讲解)。

暴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而造成的一种不正常燃烧。

暴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,形成压力波,以声速向前推进。

当这种压力波撞击燃烧室壁是就发出尖锐的敲缸声。

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。

严重暴燃是甚至会造成气门烧毁、轴瓦破裂、火花塞绝缘体被击穿等机件损坏现象。

除了暴燃,过高压缩比的发动机还可能要面对另一个问题:表面点火。

这是由于缸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(也称作炽热点火或早燃)。

表面点火发生时,也伴有强烈的敲缸声(较沉闷),产生的高压会使发动机负荷增加,降低寿命。

C膨胀行程(作功行程)在这个过程中,进、排气门仍旧关闭。

当活塞接近上止点时,火花塞发出电火花,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,此时燃气的压力和温度迅速增加。

其所能达到的最大压力可达3-5MPa,相应的温度则高达2200-2800K。

高温高压的燃气推动活塞由上止点向下止点运动,通过连杆使曲柄旋转并输出机械能,除了维持发动机本身继续运转外,其余即用于对外做功。

在活塞的运动过程中,气缸内容积增加,气体压力和温度都迅速下降,在此行程终了时,压力降至0.3-0.5MPa,温度则为1300-1600K。

D排气行程当膨胀行程(作功行程)接近终了时,排球门开启,考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,强制降废气强制排到大气中,这就是排气行程。

在此行程中,气缸内压力稍微高于大气压力,约为0.105-0.115MPa。

当活塞到达上止点附近时,排气行程结束,此时的废气温度约为900-1200K。

由此已经介绍完了发动机的一个工作循环,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。

<二>按发动机布局划分按照发动机在车身上的布局,还可以分成前置发动机、中置发动机以及后置发动机三种。

目前在国内车市所能看到的绝大部分车型都是采用的前置发动机,即发动机位车前轮轴之前。

前置发动机的优点是简化了车子变速器与驱动桥的结构,特别是对于目前占绝对主流的前轮驱动车型而言,发动机将动力直接输送到前轮上,省略了长长的传动轴,不但减少了功率传递损耗,也大大降低了动力传动机构的复杂性和故障率。

因外,将发动机置驾驶员的前方,在正面撞车时,发动机可以保护驾驶员免受冲击,从而提高了车的安全性。

与前置发动机相对应的是后置发动机,后置发动机往往对应于一些后轮驱动的大马力车型,典型车型为保时捷的911系列跑车。

此外,还有一种布局便是中置发动机,即发动机位于汽车的前后轮轴之间,对于一些极端追求性能的车型而言,将发动机中置是一种最理想的方式,因为发动机的位置正好位于车子重心附近,而不是重量过于集中在车头或车尾,达到最佳的配重比,这将大大提高车子的操控性和行驶稳定性。

包括法拉利、兰博基尼在内的不少经典跑车都采用的是中置发动机布局。

<三>按结构分类一台汽车发动机往往具有3个以上的汽缸,对于汽车发动机主要的分类方式是根据汽缸的布局及排列方式来划分。

一般有直列、V型、W型以及水平对置等几种。

直列发动机(LineEngine),它的所有汽缸均按同一角度肩并肩排成一个平面,它的优点是缸体和曲轴结构十分简单,而且使用一个汽缸盖,制造成本较低,尺寸紧凑。

直列发动机稳定性高,低速扭矩特性好并且燃料消耗也较少,但缺点是功率较低,并且不适合6缸以上的发动机采用。

直列发动机在国产车中应用十分广泛,几乎所有中档以下国产车及采用四缸发动机的车型都是直列发动机。

经典实例:宝马公司一直是直列发动机的坚决拥护者,宝马的L6(直列六缸)发动机无论在技术含量、缸数上还是在性能表现上都可算是直列发动机的极致。

宝马的顶级车型新7系轿车仍然有采用L6发动机的版本。

V型发动机,将所有汽缸分成两组,把相邻汽缸以一定夹角布置一起,使两组汽缸形成有一个夹角的平面,从侧面看汽缸呈V字形,故称V型发动机。

V型发动机的高度和长度尺寸小,在汽车上布置起来较为方便。

尤其是现代汽车比较重视空气动力学,要求汽车迎风面越小越好,也就要求发动机盖越低越好。

另外,如果将发动机长度缩短,便能为驾乘舱留出更大的空间。

由于汽缸之间已相互错开布置,这便于通过扩大汽缸直径来提高排量和功率并且适合于较高的汽缸数。

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