汽車發動機的工作原理是什麼
汽車發動機是為汽車提供動力的裝置,是汽車的心臟,決定着汽車的動力性、經濟性、穩定性和環保性。然而很懂朋友對汽車發動機沒有過多瞭解,不知道它的工作原理是什麼。那麼汽車發動機的工作原理是什麼呢?
1、進氣衝程:活塞在曲軸的帶動下由上止點移至下止點。此時進氣門開啟,排氣門關閉,曲軸轉動180°。在活塞移動過程中,汽缸容積逐漸增大,汽缸內氣體壓力從pr逐漸降低到pa,氣缸內形成一定的真空度,空氣和汽油的混合氣通過進氣門被吸入汽缸,並在汽缸內進一步混合形成可燃混合氣。由於進氣系統存在阻力,進氣終點時,汽缸內氣體壓力小於大氣壓力p0,即pa=(0.80~0.90)p0。進入汽缸內的可燃混合氣的温度,由於進氣管、汽缸壁、活塞頂、氣門和燃燒室壁等高温零件的加熱以及與殘餘廢氣的混合而升高到340~400K。
2、壓縮衝程:壓縮衝程時,進、排氣門同時關閉。活塞從下止點向上止點運動,曲軸轉動180°。活塞上移時,工作容積逐漸縮小,缸內混合氣受壓縮後壓力和温度不斷升高,到達壓縮終點時,其壓力pc可達800~2000kPa,温度達600~750K。
3、做功衝程:當活塞接近上止點時,由火花塞點燃可燃混合氣,混合氣燃燒釋放出大量的熱能,使汽缸內氣體的壓力和温度迅速提高。燃燒最高壓力pZ達3000~6000kPa,温度TZ達2200~2800K。高温高壓的燃氣推動活塞從上止點向下止點運動,並通過曲柄連桿機構對外輸出機械能。隨着活塞下移,汽缸容積增加,氣體壓力和温度逐漸下降,到達b點時,其壓力降至300~500kPa,温度降至1200~1500K。在做功衝程,進氣門、排氣門均關閉,曲軸轉動180°。
4、排氣衝程:排氣衝程時,排氣門開啟,進氣門仍然關閉,活塞從下止點向上止點運動,曲軸轉動180°。排氣門開啟時,燃燒後的廢氣一方面在汽缸內外壓差作用下向缸外排出,另一方面通過活塞的排擠作用向缸外排氣。由於排氣系統的阻力作用,排氣終點r點的壓力稍高於大氣壓力,即pr=(1.05~1.20)p0。排氣終點温度Tr=900~1100K。活塞運動到上止點時,燃燒室中仍留有一定容積的廢氣無法排出,這部分廢氣叫殘餘廢氣。
以上就是汽車發動機工作原理的介紹,汽車發動機在進氣衝程、壓縮衝程、做功衝程和排氣衝程內完成一個工作循環。
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