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    汽油機的工作過程

    作者: 發布時間:2022-04-22 點擊:136

    汽油發動機(GasolineEngine)是以汽油作為燃料,將內能轉化成動能的的發動機。由于汽油黏性小,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后,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。汽油機在汽車上大量使用。按燃料供給方式的不同,汽油機可分為化油器式及噴射式兩大類。


    在汽缸內,活塞所能達到的位置稱為“上止點”,活塞所能達到的位置稱為“下止點”?;钊缮现裹c移到下止點所走的距離為活塞行程。所讓出的容積為汽缸工作容積?;钊竭_上止點時,活塞頂以上的容積為燃燒室的容積?;钊幱谙轮裹c位置時,活塞頂以上的汽缸全部容積為汽缸總容積。壓縮比即是指汽缸發動機總容積與燃燒室容積之比。


    汽油機若按一個工作循環,活塞運動的行程數可分為二行程發動機和四行程發動機。一個工作循環是指完成一次進氣、壓縮、膨脹做功和排氣的過程。四行程發動機是指活塞需要移動四個行程(即活塞上下往復運動四次),才完成一個工作循環的發動機。大多數汽油機都屬于四行程發動機。


    ①進氣。進氣閥打開,排氣閥關閉,活塞從上止點向下止點移動,活塞上方的容積逐漸增大,汽缸內壓力逐漸降至70~90kPa,于是空氣經喉管以70~120m/s的高速進入混合室,同時油箱中汽油經浮子室由導管、噴嘴在喉管處與高速空氣混合,汽油被噴散成霧狀,同時汽化形成可燃性混合氣,經進氣閥進入汽缸。當活塞運行至下止點時,進氣閥關閉。此時混合氣溫度可達85~130℃。


    ②壓縮。進氣終了時,處于下止點的活塞靠飛輪慣性作用轉而上行。汽缸中可燃性混合氣被壓縮,溫度、壓力隨之增高,當活塞接近上止點、壓縮過程終了時,氣體溫度、壓力通??蛇_330~430℃和0.7~1.5MPa。此溫度和壓力的大小取決于發動機的壓縮比。


    ③燃燒膨脹(做功)?;钊闲薪咏现裹c時,火花塞開始打火,點燃混合氣,并以20~50m/s的速度向四周傳播燃燒?;旌蠚馊紵a生大量的熱能,使汽缸內氣體的溫度和壓力驟增。其溫度可達2000~2500℃、壓力為3~5MPa,高溫高壓燃氣推動活塞下行,通過連桿帶動曲軸旋轉對外作功。曲軸連桿機構將燃料燃燒放出的熱能轉變為機械能,使活塞的往復直線運動變為曲軸的旋轉運動,再通過飛輪對外輸出動力。


    ④排氣?;钊滦械较轮裹c時,活塞靠慣性轉而上行,排氣閥打開,排出廢氣。當活塞再次到達上止點時,排氣結束,這樣完成一個工作循環,繼而重復上述工作循環。如此周而復始,循環不息。汽油機都是由多個汽缸按一定順序組合而連續進行工作的,使不連續的點火燃燒和膨脹作功過程變成連續的、經連桿帶動曲軸旋轉的過程。


    由工作過程可知,汽油在進入汽缸前已經汽化,因此汽油發動機也稱為汽化式發動機:因需火花塞點燃,因此又稱為點燃式發動機。


    近年來,越來越多的汽油機尤其是小型轎車采用噴射進油系統來取代化油器進油系統。在此類汽油機中,汽油可在進氣口噴射,也可在進氣沖程期間直接向汽缸內噴射。它的優點是可根據不同車況的要求,由計算機程序控制汽油和空氣的用量,使之達到比例,燃料的燃燒更為完全,耗油量低,排氣污染少。


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