汽车发动机工作原理解析

发动机是一种能够把其它形式的能转化为机械能的机器,汽车发动机种类很多,下图是常见的直列式四冲程四缸汽油发动机结构图:



汽车发动机工作原理

四冲程汽油发动机的工作循环由活塞的4个行程组成,即进气行程、压缩行程、作功行程和排气行程。



1.进气行程

活塞在汽缸内自上止点向下行移动至下至点时,此时进气门打开,排气门关闭,气缸内可以产生部分的真空,将新鲜的空气和汽油的混合气吸进汽缸内。

2.压缩行程

进气门和排气门都关闭,活塞由下止点上行移动至上止点,将汽缸中的混合气压缩,进入汽缸中的混合气量越多及活塞越接近上止点位置,压缩压力越大。将混合气压缩主要是为了提高混合气温度(气体在压缩后有温度上升的特性),从而利于混合气燃烧,混合气压缩也可使它很合得更均匀,燃烧更完全。

3.做功行程

此时进气门和排气门都关闭,火花塞适时发出高压电火花,将温度很高的混合气点燃,使其燃烧爆发巨大压力,将活塞从上止点推至下止点,从而推动曲轴做功产生动力。

4.排气行程

活塞自下至点上行移动至上止点,此时进气门关闭,排气门开放,汽缸中已经燃烧过的废气由活塞向上移动时经排气门排至大气之中(在涡轮增压发动机中,燃烧过的废气用来驱动涡轮叶片)。因为燃烧过的废气通过消声器的消声作用,才不致于产生太大的噪声。

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。这四个行程连续不断,重复不停,周而复始,一直循环下去,发动机产生的动力便源源不绝,最终传递到车轮上。



四冲程柴油发动机的工作原理也基本相同,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。

汽车发动机气缸排列形式

除了上边说的直列式发动机,汽车发动机还有V型发动机、水平对置式发动机等等。







参考资料

[1].汽车发动机结构种类解析:https://www.pcauto.com.cn/tech/xuetang/1208/2060107.html

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