汽油发动机工作原理与特点.docx
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汽油发动机(GasolineEngine)是以汽油作为燃料,将内能转化成动能的发动机。
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。
一、结构
机体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。
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。
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。
冷却系统主要包括水泵、散热器、风扇、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。
润滑系统包括机油泵、限压阀、润滑油道、集滤器、机油滤清器和机油散热器等。
其功用是将润滑油供给摩擦件,以减少它们之间的摩擦阻力,减轻机件的磨损,并部分地冷却摩擦零件,清洗摩擦表面。
起动系统包括使发动机的起动机构及其附属装置。
二、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。
进气行程
此时,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。
曲轴在飞轮惯性作用的带动下旋转,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
此时,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
此时,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,曲轴在飞轮惯性作用的带动下仍继续旋转,开始下一个循环。
如此周而复始,发动机就不断地运转起来。
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