汽油機(jī)的工作過程

作者:0　發(fā)布人:admin　來源:　瀏覽量:1017　時(shí)間:2022-10-15 10:47:07　

汽油發(fā)動(dòng)機(jī)（GasolineEngine）是以汽油作為燃料，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能的的發(fā)動(dòng)機(jī)。由于汽油黏性小，蒸發(fā)快，可以用汽油噴射系統(tǒng)將汽油噴入氣缸，經(jīng)過壓縮達(dá)到一定的溫度和壓力后，用火花塞點(diǎn)燃，使氣體膨脹做功。汽油機(jī)的特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速高、結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量輕、造價(jià)低廉、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、使用維修方便。汽油機(jī)在汽車上大量使用。按燃料供給方式的不同，汽油機(jī)可分為化油器式及噴射式兩大類。

在汽缸內(nèi)，活塞所能達(dá)到的最高位置稱為“上止點(diǎn)”，活塞所能達(dá)到的最低位置稱為“下止點(diǎn)”。活塞由上止點(diǎn)移到下止點(diǎn)所走的距離為活塞行程。所讓出的容積為汽缸工作容積。活塞到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)，活塞頂以上的容積為燃燒室的容積。活塞處于下止點(diǎn)位置時(shí)，活塞頂以上的汽缸全部容積為汽缸總?cè)莘e。壓縮比即是指汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)總?cè)莘e與燃燒室容積之比。

汽油機(jī)若按一個(gè)工作循環(huán)，活塞運(yùn)動(dòng)的行程數(shù)可分為二行程發(fā)動(dòng)機(jī)和四行程發(fā)動(dòng)機(jī)。一個(gè)工作循環(huán)是指完成一次進(jìn)氣、壓縮、膨脹做功和排氣的過程。四行程發(fā)動(dòng)機(jī)是指活塞需要移動(dòng)四個(gè)行程（即活塞上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)四次），才完成一個(gè)工作循環(huán)的發(fā)動(dòng)機(jī)。大多數(shù)汽油機(jī)都屬于四行程發(fā)動(dòng)機(jī)。

①進(jìn)氣。進(jìn)氣閥打開，排氣閥關(guān)閉，活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)移動(dòng)，活塞上方的容積逐漸增大，汽缸內(nèi)壓力逐漸降至70～90kPa，于是空氣經(jīng)喉管以70～120m/s的高速進(jìn)入混合室，同時(shí)油箱中汽油經(jīng)浮子室由導(dǎo)管、噴嘴在喉管處與高速空氣混合，汽油被噴散成霧狀，同時(shí)汽化形成可燃性混合氣，經(jīng)進(jìn)氣閥進(jìn)入汽缸。當(dāng)活塞運(yùn)行至下止點(diǎn)時(shí)，進(jìn)氣閥關(guān)閉。此時(shí)混合氣溫度可達(dá)85～130℃。

②壓縮。進(jìn)氣終了時(shí)，處于下止點(diǎn)的活塞靠飛輪慣性作用轉(zhuǎn)而上行。汽缸中可燃性混合氣被壓縮，溫度、壓力隨之增高，當(dāng)活塞接近上止點(diǎn)、壓縮過程終了時(shí)，氣體溫度、壓力通常可達(dá)330～430℃和0．7～1．5MPa。此溫度和壓力的大小取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比。

③燃燒膨脹（做功）。活塞上行接近上止點(diǎn)時(shí)，火花塞開始打火，點(diǎn)燃混合氣，并以20～50m/s的速度向四周傳播燃燒。混合氣燃燒產(chǎn)生大量的熱能，使汽缸內(nèi)氣體的溫度和壓力驟增。其最高溫度可達(dá)2000～2500℃、最高壓力為3～5MPa，高溫高壓燃?xì)馔苿?dòng)活塞下行，通過連桿帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)對(duì)外作功。曲軸連桿機(jī)構(gòu)將燃料燃燒放出的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，使活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，再通過飛輪對(duì)外輸出動(dòng)力。

④排氣。活塞下行到下止點(diǎn)時(shí)，活塞靠慣性轉(zhuǎn)而上行，排氣閥打開，排出廢氣。當(dāng)活塞再次到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)，排氣結(jié)束，這樣完成一個(gè)工作循環(huán)，繼而重復(fù)上述工作循環(huán)。如此周而復(fù)始，循環(huán)不息。汽油機(jī)都是由多個(gè)汽缸按一定順序組合而連續(xù)進(jìn)行工作的，使不連續(xù)的點(diǎn)火燃燒和膨脹作功過程變成連續(xù)的、經(jīng)連桿帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)的過程。

由工作過程可知，汽油在進(jìn)入汽缸前已經(jīng)汽化，因此汽油發(fā)動(dòng)機(jī)也稱為汽化式發(fā)動(dòng)機(jī)：因需火花塞點(diǎn)燃，因此又稱為點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)。

近年來，越來越多的汽油機(jī)尤其是小型轎車采用噴射進(jìn)油系統(tǒng)來取代化油器進(jìn)油系統(tǒng)。在此類汽油機(jī)中，汽油可在進(jìn)氣口噴射，也可在進(jìn)氣沖程期間直接向汽缸內(nèi)噴射。它的優(yōu)點(diǎn)是可根據(jù)不同車況的要求，由計(jì)算機(jī)程序控制汽油和空氣的用量，使之達(dá)到最佳比例，燃料的燃燒更為完全，耗油量低，排氣污染少。