汽油機的工作原理

2022-02-18 09:35:58 字數 4990 閱讀 8768

1樓:陸陸陸陸陸陸兒

汽油發動機(gasoline engine )是以汽油作為燃料,將內能轉化成動能的的發動機。由於汽油粘性小,蒸發快,可以用汽油噴射系統將汽油噴入氣缸,經過壓縮達到一定的溫度和壓力後,用火花塞點燃,使氣體膨脹做功。汽油機的特點是轉速高、結構簡單、質量輕、造價低廉、運轉平穩、使用維修方便。

汽油機在汽車上,特別是小型汽車上大量使

汽油機是用汽油作燃料的一種電火花點火式內燃發動機。

汽油機一般採用往復活塞式結構,由本體、曲柄連桿機構、配氣系統、供油系統、潤滑系統和點火 系統等部分組成。

2樓:塔木裡子

1、進氣行程

(1)活塞由曲軸帶動從上止點向下止點運動。

(2)進氣門開啟,排氣門關閉。

(3)由於活塞下移,活塞上腔容積增大,形成一定真空度,在真空吸力的作用下,空氣與汽油形成的混合氣,經進氣門被吸入氣缸,至活塞運動到下止點時,進氣門關閉,停止進氣,進氣行程結束。

2、壓縮行程

(1)活塞在曲軸的帶動下,從下止點向上止點運動。

(2)進、排氣門均關閉。

(3)隨著活塞上移、活塞上腔容積不斷減小,混合氣被壓縮,至活塞到達上止點時,壓縮行程結束。

在壓縮過程中,氣體壓力和溫度同時升高。壓縮終了時,氣缸內的壓力約為600~1500kpa,溫度約為600k~800k,遠高於汽油的點燃溫度(約263k)。

3、作功行程

(1)壓縮行程末,火花塞產生電火花,點燃氣缸內的可燃混合氣,並迅速著火燃燒,氣體產生高溫、高壓,在氣體壓力的作用下,活塞由上止點向下止點運動,再通過連桿驅動曲軸旋轉向外輸出作功,至活塞運動到下止點時,作功行程結束。

(2)作功行程,進、排氣門均關閉。

在作功過程中,開始階段氣缸內氣體壓力、溫度急劇上升,瞬時壓力可達3mpa~5mpa,瞬時溫度可達2200k~2800k。隨著活塞的下移,壓力、溫度下降,作功行程終了時,壓力約為300kpa~500kpa,溫度約為1500k~1700k。

結構組成

1、機體:是發動機各部機件的裝配基體。它包括氣缸蓋、氣缸體、下曲軸箱(油底殼)。氣缸蓋和氣缸體的內壁共同組成燃燒室的一部分。機體的許多部分又分別是其它系統的組成部分。

2、曲柄連桿機構:是發動機藉以產生並傳遞動力的機構,通過它把活塞的直線往復運動轉變為曲軸的旋轉運動而輸出動力。它包括活塞、活塞銷、連桿、帶有飛輪的曲軸和氣缸體等。

3、配氣機構:包括進氣門、排氣門、氣門挺杆和凸輪軸及凸輪軸正時齒輪(由曲軸正時齒輪驅動)等。它的作用是使可燃混合氣及時充入氣缸並及時從氣缸排出廢氣。

4、燃料供給系統:汽油機燃料供給系統包括汽油箱、汽油泵、汽油濾清器、空氣濾清器、化油器、進氣管、排氣管、排氣消音器等。其作用是把汽油和空氣混合成合適的可燃混合氣供入氣缸,以備燃燒,並將燃燒生成的廢氣排出發動機。

3樓:匿名使用者

我們以單缸汽油發動機為例,講解一下汽油機的工作原理。

氣缸內裝有活塞,活塞通過活塞銷、連桿與曲軸相連線。活塞在氣缸內做往復運動,通過連桿推動曲軸轉動。為了吸入新鮮氣體和排出廢氣,設有進氣門和排氣門。

活塞頂離曲軸中心最遠處,即活塞最高位置,稱為上止點。活塞頂部離曲軸中心最近處,即活塞最低位置,稱為下止點。上、下止點間的距離稱為活塞行程,曲軸與連桿下端的連線中心至曲軸中心的距離稱為曲軸半徑。

活塞每走一個行程相應於曲軸轉角180°。對於氣缸中心線通過曲軸中心線的發動機,活塞行程等於曲柄半徑的兩倍。

活塞從上止點到下止點所掃過的容積稱為發動機的工作容積或發動機排量,用符號vl表示。

四衝程發動機的工作迴圈包括四個活塞行程,既進氣行程、壓縮行程、膨脹行程(作功行程)和排氣行程。

進氣行程

化油器式汽油機將空氣與燃料先在氣缸外部的化油器中進行混合,然後再吸入氣缸。進氣行程中,進氣門開啟,排氣門關閉。隨著活塞從上止點向下止點移動,活塞上方的氣缸容積增大,從而氣缸內的壓力降低到大氣壓力以下,即在氣缸內造成真空吸力。

這樣,可燃混合氣便經進氣管道和進氣門被吸入氣缸。

壓縮行程

為使吸入氣缸內可燃混合氣能迅速燃燒,以產生較大的壓力,從而使發動機發出較大功率,必須在燃燒前將可燃混合氣壓縮,使其容積縮小、密度加大、溫度升高,即需要有壓縮過程。在這個過程中,進、排氣門全部關閉,曲軸推動活塞由下止點向上止點移動一個行程稱為壓縮行程。

壓縮終了時,活塞到達上止點,活塞上方形成很小空間,稱為燃燒室。壓縮前氣缸中氣體的最大容積與壓縮後的最小容積之比稱為壓縮比,以ε表示:

壓縮比愈大,在壓縮終了時混合氣的壓力和溫度便愈高,,燃燒速度也愈快,因而發動機發出的功率愈大,經濟性愈好。但壓縮比過大時,不僅不能進一步改善燃燒情況,反而會出現爆燃和表面點火等不正常燃燒現象。爆燃是由於氣體壓力和溫度過高,在燃燒室內離點燃中心較遠處的末端可燃混合氣自燃造成的一種不正常燃燒。

爆燃時火焰以極高的速率向外傳播,甚至在氣體來不及膨脹的情況下,溫度和壓力急劇升高。同時,還會引起發動機過熱,功率下降,燃油消耗量增加等一系列不良後果。表面點火是由於燃燒室內熾熱表面與熾熱處(如排氣門頭,火花塞電極,積炭處)點燃混合氣產生的另一種不正常燃燒(也稱為熾熱點火或早燃)。

表面點火發生時,也伴有強烈的敲擊聲(較沉悶),產生的高壓會使發動機件負荷增加,壽命降低。

作功行程

在這個行程中,進、排氣門仍舊關閉。當活塞接近上止點時,裝在氣缸蓋上的火花塞即發出電火花,點燃被壓縮的可燃混合氣。可燃混合氣被燃燒後,放出大量的熱能,因此,燃氣的壓力和溫度迅速增加,所能達到的最高壓力約為3-5mpa,相應的溫度則為2200-2800k。

高溫高壓的燃氣推動活塞從上止點向下止點運動,通過連桿使曲軸旋轉並輸出機械能,除了用於維持發動機本身繼續運轉而外,其餘即用於對外作功。

排氣行程

可燃混合氣燃燒後生成的廢氣,必須從氣缸中排除,以便進行下一個進氣行程。

當膨脹接近終了時,排氣門開啟,靠廢氣的壓力進行自由排氣,活塞到達下止點後再向上止點移動時,繼續將廢氣強制排到大氣中。活塞到上止點附近時,排氣行程結束。在排氣行程中氣缸內壓力稍高於大氣壓力,約為0.

105-0.115mpa。排氣終了時,廢氣溫度約為900-1200k。

由於燃燒室佔有一定容積,因此在排氣終了時,不可能將廢氣排盡,留下的這一部分廢氣稱為殘餘廢氣。

綜上所述,四衝程汽油發動機經過進氣、壓縮、燃燒作功、排氣四個行程,完成一個工作迴圈。這期間活塞在上、下止點間往復移動了四個行程,相應地曲軸旋轉了兩週。

4樓:航海

13.4.1汽油機的工作原理

5樓:匿名使用者

1、進氣行程

(1)活塞由曲軸帶動從上止點向下止點運動。

(2)進氣門開啟,排氣門關閉。

(3)由於活塞下移,活塞上腔容積增大,形成一定真空度,在真空吸力的作用下,空氣與汽油形成的混合氣,經進氣門被吸入氣缸,至活塞運動到下止點時,進氣門關閉,停止進氣,進氣行程結束。

2、壓縮行程

(1)活塞在曲軸的帶動下,從下止點向上止點運動。

(2)進、排氣門均關閉。

(3)隨著活塞上移、活塞上腔容積不斷減小,混合氣被壓縮,至活塞到達上止點時,壓縮行程結束。

在壓縮過程中,氣體壓力和溫度同時升高。壓縮終了時,氣缸內的壓力約為600~1500kpa,溫度約為600k~800k,遠高於汽油的點燃溫度(約263k)。

3、作功行程

(1)壓縮行程末,火花塞產生電火花,點燃氣缸內的可燃混合氣,並迅速著火燃燒,氣體產生高溫、高壓,在氣體壓力的作用下,活塞由上止點向下止點運動,再通過連桿驅動曲軸旋轉向外輸出作功,至活塞運動到下止點時,作功行程結束。

(2)作功行程,進、排氣門均關閉。

在作功過程中,開始階段氣缸內氣體壓力、溫度急劇上升,瞬時壓力可達3mpa~5mpa,瞬時溫度可達2200k~2800k。隨著活塞的下移,壓力、溫度下降,作功行程終了時,壓力約為300kpa~500kpa,溫度約為1500k~1700k。

4、排氣行程

(1)在作功行程終了時,排氣門被開啟,活塞在曲軸的帶動下由下止點向上止點運動。

(2)廢氣在自身的剩餘壓力和活塞的驅趕作用下,自排氣門排出氣缸,至活塞運動到上止點時,排氣門關閉,排氣行程結束。

(3)排氣終了時,由於燃燒室容積的存在,氣缸內還存有少量廢氣,氣體壓力也因排氣門和排氣道等有阻力而高於大氣壓。此時,壓力約為105kpa~125kpa,溫度約為900k~1200k。

(4)排氣行程結束後,進氣門再次開啟,又開始了下一個工作迴圈,如此周而復始,發動機就自行運轉。

汽油機是用汽油作燃料的一種電火花點火式內燃發動機。汽油在汽油機汽缸內正常燃燒,要求汽油的蒸氣和空氣按一定的比例混合。1千克汽油與15千克空氣混合才能燃燒完全,這時的混合氣稱為標準混合氣。

如果汽油量多,稱為濃混合氣,汽油量少稱為稀混合氣,它們都不能正常燃燒。當發動機工作時,油室燃油被吸形成真空,大氣壓將平衡膜上壓。針閥開度隨發動機負荷變化而變化,自動調節。

因此泵膜式化油器不受油麵限制,在任何傾斜度下都能正常工作。適合於山區斜坡地帶作業。

機械結構:

汽油機主要由曲柄連桿機構、配氣機構、驅動機構,燃料供給系、冷卻系、潤滑系、啟動和點火系統組成。

1、曲柄連桿機構

曲柄連桿機構的作用是將活塞在做功衝程中,由於燃氣膨脹作功產生的直線運動轉變為曲軸的旋轉運動;而在其他衝程(進氣、壓縮、排氣)中,曲柄連桿機構則執行著相反的任務,即把曲軸的旋轉力傳給活塞,使活塞產生直線運動。

2、配氣機構

配氣機構的作用是保證活塞在一定的位置時,開啟和關閉氣門,使可燃混合氣進入氣缸內,並使廢氣排出氣缸。

驅動機構的作用是用來驅動配氣機構以及分電器、發電機、水泵、機油泵等機件。

3、燃料供給系

燃料供給系的作用是將空氣與汽油形成可燃混合氣,並根據發動機負荷大小定量,均勻地將混合氣分配到各氣缸,並將燃燒過的廢氣排出氣缸外。

4、冷卻系

冷卻系的作用是對發動機中與高溫氣體接觸的氣缸體、氣缸蓋、氣門、活塞等機件進行冷卻,以保證這些零件不因過熱而損壞,從而使發動機工作可靠。

5、潤滑系

潤滑系的作用是保證潤滑油不斷地供給到發動機各摩擦副之間,以減少各摩擦副機件的磨損和摩擦損失,並降低其溫度。

6、啟動系

啟動系的作用是啟動發動機。點火系的作用是保證在一定的時刻點燃氣缸內的可燃混合氣。

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