四冲程汽油机的工作过程动画_四冲程汽油机原理

2024-08-14 15:39:39

1.简述四冲程汽油机工作过程?

我们以单缸汽油发动机为例，讲解一下汽油机的工作原理。

气缸内装有活塞，活塞通过活塞销、连杆与曲轴相连接。活塞在气缸内做往复运动，通过连杆推动曲轴转动。为了吸入新鲜气体和排出废气，设有进气门和排气门。

活塞顶离曲轴中心最远处，即活塞最高位置，称为上止点。活塞顶部离曲轴中心最近处，即活塞最低位置，称为下止点。上、下止点间的距离称为活塞行程，曲轴与连杆下端的连接中心至曲轴中心的距离称为曲轴半径。活塞每走一个行程相应于曲轴转角180°。对于气缸中心线通过曲轴中心线的发动机，活塞行程等于曲柄半径的两倍。

活塞从上止点到下止点所扫过的容积称为发动机的工作容积或发动机排量，用符号VL表示。

四冲程发动机的工作循环包括四个活塞行程，既进气行程、压缩行程、膨胀行程（作功行程）和排气行程。

进气行程

化油器式汽油机将空气与燃料先在气缸外部的化油器中进行混合，然后再吸入气缸。进气行程中，进气门打开，排气门关闭。随着活塞从上止点向下止点移动，活塞上方的气缸容积增大，从而气缸内的压力降低到大气压力以下，即在气缸内造成真空吸力。这样，可燃混合气便经进气管道和进气门被吸入气缸。

压缩行程

为使吸入气缸内可燃混合气能迅速燃烧，以产生较大的压力，从而使发动机发出较大功率，必须在燃烧前将可燃混合气压缩，使其容积缩小、密度加大、温度升高，即需要有压缩过程。在这个过程中，进、排气门全部关闭，曲轴推动活塞由下止点向上止点移动一个行程称为压缩行程。

压缩终了时，活塞到达上止点，活塞上方形成很小空间，称为燃烧室。压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小容积之比称为压缩比，以ε表示：

压缩比愈大，在压缩终了时混合气的压力和温度便愈高，，燃烧速度也愈快，因而发动机发出的功率愈大，经济性愈好。但压缩比过大时，不仅不能进一步改善燃烧情况，反而会出现爆燃和表面点火等不正常燃烧现象。爆燃是由于气体压力和温度过高，在燃烧室内离点燃中心较远处的末端可燃混合气自燃造成的一种不正常燃烧。爆燃时火焰以极高的速率向外传播，甚至在气体来不及膨胀的情况下，温度和压力急剧升高。同时，还会引起发动机过热，功率下降，燃油消耗量增加等一系列不良后果。表面点火是由于燃烧室内炽热表面与炽热处（如排气门头，火花塞电极，积炭处）点燃混合气产生的另一种不正常燃烧（也称为炽热点火或早燃）。表面点火发生时，也伴有强烈的敲击声（较沉闷），产生的高压会使发动机件负荷增加，寿命降低。

作功行程

在这个行程中，进、排气门仍旧关闭。当活塞接近上止点时，装在气缸盖上的火花塞即发出电火花，点燃被压缩的可燃混合气。可燃混合气被燃烧后，放出大量的热能，因此，燃气的压力和温度迅速增加，所能达到的最高压力约为3-5Mpa，相应的温度则为2200-2800K。高温高压的燃气推动活塞从上止点向下止点运动，通过连杆使曲轴旋转并输出机械能，除了用于维持发动机本身继续运转而外，其余即用于对外作功。

排气行程

可燃混合气燃烧后生成的废气，必须从气缸中排除，以便进行下一个进气行程。

当膨胀接近终了时，排气门开启，靠废气的压力进行自由排气，活塞到达下止点后再向上止点移动时，继续将废气强制排到大气中。活塞到上止点附近时，排气行程结束。在排气行程中气缸内压力稍高于大气压力，约为0.105-0.115Mpa。排气终了时，废气温度约为900-1200K。

由于燃烧室占有一定容积，因此在排气终了时，不可能将废气排尽，留下的这一部分废气称为残余废气。

综上所述，四冲程汽油发动机经过进气、压缩、燃烧作功、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。

简述四冲程汽油机工作过程?

四冲程汽油发动机工作原理为进气、压缩、燃烧做功、排气四个行程完成一个工作循环。在这期间活塞在上、下止点间重复移动了四个行程相应地曲轴旋转了两周。以下是四冲程汽油发动机工作原理的具体介绍：1、吸气冲程：活塞下降吸进混合气。2、压缩冲程：活塞上升压缩混合气。3、做功冲程：点火燃烧燃料活塞下压做功。4、排气冲程：活塞上升排除废气。

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。