汽油发动工作的过程分析_汽油发动机工作过程及每个工作过程的特点
1.柴油机和汽油机的工作过程有什么相同点有什么不同点
2.汽油发动机的运转过程
3.发动机的工作原理是什么?
四冲程汽油发动机的工作过程
答:四冲程汽油发动机的工作过程由进气、压缩、作功、排气行程的活塞运动方向、气门开闭状况、曲轴旋转角度、汽缸压力及温度变化情况。
柴油机和汽油机的工作过程有什么相同点有什么不同点
四冲程汽油机的工作原理
1、进气行程在此行程中,活塞由上止点运动到下止点,进气门开启,排气门关闭,曲轴旋转180度。
当活塞由上止点向下止点运动时,气缸内部的压力下降,将汽油和空气的混合气经进气门吸入气缸,由于存在进气阻力,当活塞到达下止点时,气缸内的压力低于大气压。
2、压缩行程中,活塞由下止点运动到上止点,进、排气门均关闭,曲轴旋转180度。当活塞由下止点向上止点运动时,气缸内的混合气温度压力不断上升,使其易于点燃。较大的压缩比有利于提高发动机的动力性和经济性,但压缩比过高,易造成发动机工作不正常。
3、做功行程中,进气门、排气门均关闭,活塞由上止点运动到下止点,曲轴旋转180度。在压缩冲程活塞达到上止点之前,火花塞点燃混合气,在混合气燃烧产生的高压作用下,活塞由上止点被推向下止点而产生动力。气缸内最高瞬间压力可达3到5MPao
4、排气行程中,活塞由下止点运动到上止点,进气门关闭,排气门打开,曲轴旋转180度。
在活塞由下止点向上止点运动时,燃烧的废气被排出。当活塞到达排气上止点时,由于燃烧室容积的存在,气缸内还有少量废气,其压力也因排气阻力而高于大气压。此时,活塞又恢复到进气行程初始状态,这样,发动机气缸完成了一个工作循环。
综上所述,四冲程汽油发动机经过进气、压缩、燃烧做功、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。
扩展资料:
四冲程发动机属于往复活塞式内燃机,根据所用燃料种类的不同,分为汽油机、柴油机和气体燃料发动机三类。以汽油或柴油为燃料的活塞式内燃机分别称作汽油机或柴油机。使用天然气、液化石油气和其他气体燃料的活塞式内燃机称作气体燃料发动机。
汽油和柴油都是石油制品,是汽车发动机的传统燃料。非石油燃料称作代用燃料。燃用代用燃料的发动机称作代用燃料发动机,如乙醇发动机、氢气发动机、甲醇发动机等。
四冲程汽油机经过进气、压缩、作功、排气四个行程完成一个工作循环,在这个过程中,活塞上下往复运动四个行程,相应的曲轴旋转两周。
四冲程柴油机的工作原理与四冲程汽油机相同,也是由进气、压缩、做功、排气四个形成组成。不同的是柴油机进气行程进的是纯空气,在压缩行程接近上止点时,由喷油器将柴油喷入燃烧室,由于这时汽缸内的温度已经远远超过柴油的自燃温度,喷入的柴油经过短暂的着火延迟后,自行着火燃烧,对外做功。
详解
1、吸气冲程
进气阀(L)打开,活塞向下运动,燃油和空气的混合物进入汽缸,当活塞运动至最低时,进气阀关闭
2、压缩冲程
进气阀与排气阀都关闭着,活塞向上运动,燃油和空气的混合气体被压缩,当活塞运动至最顶部时,压缩冲程结束,将机械能转化为内能
3、做功冲程
火花点燃混和气体,燃烧的气体急剧膨胀,推动活塞下行,将内能转化为机械能
4、排气冲程
排气阀(R)打开,活塞向上运动,将燃烧后的废气排出,当活塞运动至最顶部时,排气阀关闭
大部分的四冲程发动机,气门都是简单地随着弹簧的返回而关闭。随着发动机转速的提高,弹簧推动气门开合的时间会有所改变,而这时间的改变不利于发动机的性能发挥。
参考资料:
汽油发动机的运转过程
工作循环:每一个工作循环包括进气、压缩、做功、排气,曲轴转两周。
区别:
1、吸气冲程不同:柴油机吸进的是纯粹的空气,汽油机吸进的是空气和汽油的混合气。
2、压缩冲程不同:柴油机的压缩比大,汽油机的压缩比小。
3、作功冲程不同:柴油机靠喷油嘴喷射高压雾化的柴油,遇高压高温的压缩空气而自燃,汽油机靠火花塞点燃经压缩后的汽油和空气的混合气而着火。
柴油机使用注意事项
柴油机使用的柴油必须进行净化。如果柴油内混入过多的机械杂质,会加剧喷油泵和喷油器内部精密偶件的磨损,严重时还会使各运动部件发生卡滞现象,易造成高压油泵的各缸供油不均、功率下降和柴油消耗增加等。
柴油机起动后不允许长时间怠速运转。柴油机起动后,如果长时间怠速运转,会导致柴油喷入燃烧室后燃烧不充分,形成过多的积碳而发生喷油器内部偶件堵塞现象,还会引起气门座和活塞环内部结胶等。柴油机的怠速运转时间一般不要超过8min。
以上内容参考?百度百科-柴油机、百度百科-汽油机
发动机的工作原理是什么?
往复活塞式内燃机所用的燃料主要是汽油(gasoline)或柴油(diesel)。由于汽油和柴油具有不同的性质,因而在发动机的工作原理和结构上有差异。 一. 四冲程汽油机工作原理 汽油机是将空气与汽油以一定的比例混合成良好的混合气,在吸气冲程被吸入汽缸,混合气经压缩点火燃烧而产生热能,高温高压的气体作用于活塞顶部,推动活塞作往复直线运动,通过连杆、曲轴飞轮机构对外输出机械能。四冲程汽油机在进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程内完成一个工作循环。 (1) 吸气冲程(intake stroke) 活塞在曲轴的带动下由上止点移至下止点。此时进气门开启,排气门关闭,曲轴转动180°。在活塞移动过程中,汽缸容积逐渐增大,汽缸内气体压力从pr逐渐降低到pa,汽缸内形成一定的真空度,空气和汽油的混合气通过进气门被吸入汽缸,并在汽缸内进一步混合形成可燃混合气。由于进气系统存在阻力,进气终点 (图中a 点)汽缸内气体压力小于大气压力0 p ,即pa= (0.80~0.90) 0 p。进入汽缸内的可燃混合气的温度,由于进气管、汽缸壁、活塞顶、气门和燃烧室壁等高温零件的加热以及与残余废气的混合而升高到340~400K。 (2) 压缩冲程(compression stroke) 压缩冲程时,进、排气门同时关闭。活塞从下止点向上止点运动,曲轴转动180°。活塞上移时,工作容积逐渐缩小,缸内混合气受压缩后压力和温度不断升高,到达压缩终点时,其压力pc可达800~2 000kPa,温度达600~750K。在示功图上,压缩行程为曲线a~c。 (3) 做功冲程(power stroke) 当活塞接近上止点时,由火花塞点燃可燃混合气,混合气燃烧释放出大量的热能,使汽缸内气体的压力和温度迅速提高。燃烧最高压力pZ达3 000~6 000kPa,温度TZ达2 200~2 800K。高温高压的燃气推动活塞从上止点向下止点运动,并通过曲柄连杆机构对外输出机械能。随着活塞下移,汽缸容积增加,气体压力和温度逐渐下降,到达 b 点时,其压力降至300~500kPa,温度降至1 200~1 500K。在做功冲程,进气门、排气门均关闭,曲轴转动180°。在示功图上,做功行程为曲线c-Z-b。 (4) 排气冲程(exhaust stroke) 排气冲程时,排气门开启,进气门仍然关闭,活塞从下止点向上止点运动,曲轴转动180°。排气门开启时,燃烧后的废气一方面在汽缸内外压差作用下向缸外排出,另一方面通过活塞的排挤作用向缸外排气。由于排气系统的阻力作用,排气终点r 点的压力稍高于大气压力,即pr=(1.05~1.20)p0。排气终点温度Tr=900~1100K。活塞运动到上止点时,燃烧室中仍留有一定容积的废气无法排出,这部分废气叫残余废气。 二. 四冲程柴油机工作原理 四冲程柴油机和汽油机一样,每个工作循环也是由进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程组成。由于柴油机以柴油作燃料,与汽油相比,柴油自燃温度低、黏度大不易蒸发,因而柴油机用压缩终点压燃着火,也叫压燃式点火,其工作过程及系统结构与汽油机有所不同. (1) 进气冲程 进入汽缸的工质是纯空气。由于柴油机进气系统阻力较小,进气终点压力pa= (0.85~0.95)p0,比汽油机高。进气终点温度Ta=300~340K,比汽油机低。 (2) 压缩冲程 由于压缩的工质是纯空气,因此柴油机的压缩比比汽油机高(一般为ε=16~22)。压缩终点的压力为3000~5 000kPa,压缩终点的温度为750~1 000K,大大超过柴油的自燃温度(约520K)。 (3) 做功冲程 当压缩冲程接近终了时,在高压油泵作用下,将柴油以10MPa左右的高压通过喷油器喷入汽缸燃烧室中,在很短的时间内与空气混合后立即自行发火燃烧。汽缸内气体的压力急速上升,最高达5 000~9 000kPa,最高温度达1 800~2 000K。由于柴油机是靠压缩自行着火燃烧,故称柴油机为压燃式发动机。 (4) 排气冲程 柴油机的排气与汽油机基本相同,只是排气温度比汽油机低。一般Tr=700~900K。对于单缸发动机来说,其转速不均匀,发动机工作不平稳,振动大。这是因为四个冲程中只有一个冲程是做功的,其他三个冲程是消耗动力为做功做准备的冲程。为了解决这个问题,飞轮必须具有足够大的转动惯量,这样又会导致整个发动机质量和尺寸增加。用多缸发动机可以弥补上述不足。现代汽车用多用四缸、六缸和八缸发动机
(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=(0.80~0.90)P0。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=(1.05~1.20)P0。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。
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