四冲程发动机是怎样工作的?
四冲程柴油机的工作原理:
发动机每个工作循环是由进气行程、压缩行程、做功行程和排气行程组成,而四冲程发动机要完成一个工作循环,活塞在气缸内需要往返4个行程(即曲轴转2转)。
一、进气行程
进入汽缸的工质是纯空气。由于柴油机进气系统阻力较小,进气终点压力pa=(0.85~0.95)p0,比汽油机高。进气终点温度Ta=300~340K,比汽油机低。
二、压缩行程
由于压缩的工质是纯空气,因此柴油机的压缩比比汽油机高(一般为ε=16~22)。压缩终点的压力为3000~5000kPa,压缩终点的温度为750~1000K,大大超过柴油的自燃温度(约520K)。
三、做功行程
当压缩行程接近终了时,在高压油泵作用下,将柴油以10MPa左右的高压通过喷油器喷入汽缸燃烧室中,在很短的时间内与空气混合后立即自行发火燃烧。汽缸内气体的压力急速上升,最高达5000~9000kPa,最高温度达1800~2000K。由于柴油机是靠压缩自行着火燃烧,故称柴油机为压燃式发动机。
四、排气行程
柴油机的排气与汽油机基本相同,只是排气温度比汽油机低。一般Tr=700~900K。对于单缸发动机来说,其转速不均匀,发动机工作不平稳,振动大。这是因为四个行程中只有一个行程是做功的,其他三个行程是消耗动力为做功做准备的行程。为了解决这个问题,飞轮必须具有足够大的转动惯量,这样又会导致整个发动机质量和尺寸增加。采用多缸发动机可以弥补上述不足。现代汽车用多采用四缸、六缸和八缸发动机。
由此可见,四冲程柴油机在一个工作循环的四个活塞冲程中,只有一个行程是做功的,其余三个行程是作功的辅助行程。
拓展资料:
四冲程发动机又分为四冲程汽油机和四冲程柴油机,两者的主要区别是点火方式不同。汽油机是火花塞点火,而柴油机是压燃。
发动机是汽车的动力源。汽车发动机大多是热能动力装置,简称热力机。热力机是借助工质的状态变化将燃料燃烧产生的热能转变为机械能。
发动机为汽车提供动力。发动机还广泛应用于交通运输机械、农业机械、工程机械和发电机组等各个方面。发动机种类繁多,其中四冲程发动机是最常见的一种。
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。
参考资料:百度百科-四冲程柴油机