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发动机原理是什么 发动机的工作原理是什么?

作者&投稿:丰邦 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
发动机的原理是什麽~

据边肖了解,很多朋友对一些汽车知识了解不多。为了让大家更容易了解这方面的知识,今天边肖就给大家讲讲发动机的原理。这个问题,感兴趣的朋友可以了解一下,可能对你有帮助。
发动机的原理是:四冲程汽油机将空气和汽油以必要的比例混合成良好的混合气,在进气冲程时被吸入气缸。混合物被压缩、点燃和燃烧,产生热能。高温高压气体作用在活塞顶部,推动活塞做直线往复运动,机械能通过连杆、曲轴、飞轮机构向外输出。发动机由曲柄连杆机构和配气机构两大机构和冷却、润滑、点火、供油、起动系统等五大系统组成。关键部件有缸体、缸盖、活塞、活塞销、连杆、曲轴、飞轮等。往复式内燃机的工作腔称为气缸,气缸的内表面为圆柱形。在气缸内往复运动的活塞通过活塞销与连杆的一端铰接,连杆的另一端与曲轴连接,曲轴由气缸体上的轴承支撑,并可在轴承内运行,形成曲柄连杆机构。当活塞在气缸内往复运动时,连杆推动曲轴转动。反之,曲轴运转时,连杆轴颈在曲轴箱内做圆周运动,连杆带动活塞在气缸内上下运动。曲轴每转一圈,活塞就上下运动,气缸的容积不断由小变大,由大变小,以此类推。气缸的顶部用气缸盖封闭。气缸盖上装有进气门和排气门。通过进气门和排气门的打开和关闭,气缸可以充气和排气。进气门和排气门的打开和关闭由凸轮轴驱动。凸轮轴由曲轴通过齿形带或齿轮驱动。

(1)四冲程汽油机将空气和汽油按一定比例混合,形成汽车发动机的良好混合气。在进气冲程,混合气被吸入气缸,混合气被压缩、点燃、燃烧,产生热能。高温高压气体作用于活塞顶部,推动活塞做直线往复运动,机械能通过连杆、曲轴、飞轮机构向外输出。四冲程汽油发动机在进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程中完成一个工作循环。(2)进气冲程活塞由曲轴驱动,从上止点运动到下止点。此时,进气门开启,排气门关闭,曲轴旋转180°。活塞在运动过程中,气缸的容积逐渐增大,气缸内的气体压力从pr逐渐降低到pa,气缸内形成一定程度的真空。空气和汽油的混合气通过进气门被吸入气缸,并在气缸内进一步混合,形成可燃混合气。由于进气系统的阻力,在进气结束时,气缸内的气体压力小于大气压力p0,即Pa=(0.80~0.90)P0。进入气缸的可燃混合气由于进气管、气缸壁、活塞顶、气门、燃烧室壁等高温部件的加热,以及与残余废气的混合,温度上升到340~400K。(3)压缩冲程在压缩冲程中,进气门和排气门同时关闭。活塞从下止点移动到上止点,曲轴旋转180°。当活塞向上运动时,工作容积逐渐减小,缸内混合物被压缩后压力和温度不断上升。当压缩结束时,压力pc可达800~2000kpa,温度可达600~750k(4)做功冲程当活塞接近上止点时,火花塞点燃可燃混合气,混合气燃烧释放出大量热能,使气缸内气体的压力和温度迅速升高。最高燃烧压力pZ为3000~6000kPa,温度TZ为2200~2800k·k,高压气体推动活塞从上止点运动到下止点,通过曲柄连杆机构向外输出机械能。随着活塞向下移动,气缸的容积增加,气体压力和温度逐渐降低。到达B点时,压力下降到300~500kPa,温度下降到1200~1500KK,在作功冲程中,进气门和排气门关闭,曲轴旋转180°。(5)排气冲程在排气冲程中,排气门打开,进气门仍然关闭,活塞从下止点运动到上止点,曲轴旋转180°。当排气门打开时,燃烧后的废气一方面在气缸内外的压力差下排到气缸外,另一方面通过活塞的挤压作用排到气缸外。由于排气系统的阻力,排气端R的压力略高于大气压,即PR=(1.05~1.20)P0。排气温度TR=900~1100K.当活塞运动到上止点时,燃烧室中仍有一定体积的废气无法排出。这部分废气称为残余废气。

(1)四冲程汽油机将空气和汽油按一定比例混合,形成汽车发动机的良好混合气。在进气冲程,混合气被吸入气缸,混合气被压缩、点燃、燃烧,产生热能。高温高压气体作用于活塞顶部,推动活塞做直线往复运动,机械能通过连杆、曲轴、飞轮机构向外输出。四冲程汽油发动机在进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程中完成一个工作循环。(2)进气冲程活塞由曲轴驱动,从上止点运动到下止点。此时,进气门开启,排气门关闭,曲轴旋转180°。活塞在运动过程中,气缸的容积逐渐增大,气缸内的气体压力从pr逐渐降低到pa,气缸内形成一定程度的真空。空气和汽油的混合气通过进气门被吸入气缸,并在气缸内进一步混合,形成可燃混合气。由于进气系统的阻力,在进气结束时,气缸内的气体压力小于大气压力p0,即Pa=(0.80~0.90)P0。进入气缸的可燃混合气由于进气管、气缸壁、活塞顶、气门、燃烧室壁等高温部件的加热,以及与残余废气的混合,温度上升到340~400K。(3)压缩冲程在压缩冲程中,进气门和排气门同时关闭。活塞从下止点移动到上止点,曲轴旋转180°。当活塞向上运动时,工作容积逐渐减小,缸内混合物被压缩后压力和温度不断上升。当压缩结束时,压力pc可达800~2000kpa,温度可达600~750k(4)做功冲程当活塞接近上止点时,火花塞点燃可燃混合气,混合气燃烧释放出大量热能,使气缸内气体的压力和温度迅速升高。最高燃烧压力pZ为3000~6000kPa,温度TZ为2200~2800k·k,高压气体推动活塞从上止点运动到下止点,通过曲柄连杆机构向外输出机械能。随着活塞向下移动,气缸的容积增加,气体压力和温度逐渐降低。到达B点时,压力下降到300~500kPa,温度下降到1200~1500KK,在作功冲程中,进气门和排气门关闭,曲轴旋转180°。(5)排气冲程在排气冲程中,排气门打开,进气门仍然关闭,活塞从下止点运动到上止点,曲轴旋转180°。当排气门打开时,燃烧后的废气一方面在气缸内外的压力差下排到气缸外,另一方面通过活塞的挤压作用排到气缸外。由于排气系统的阻力,排气端R的压力略高于大气压,即PR=(1.05~1.20)P0。排气温度TR=900~1100K.当活塞运动到上止点时,燃烧室中仍有一定体积的废气无法排出。这部分废气称为残余废气。

一、基本理论
汽油发动机将汽油的能量转化为动能来驱动汽车,最简单的办法是通过在发动机内部燃烧汽油来获得动能。因此,汽车发动机是内燃机----燃烧在发动机内部发生。
有两点需注意:
1.
内燃机也有其他种类,比如柴油机,燃气轮机,各有各的优点和缺点。
2.
同样也有外燃机。在早期的火车和轮船上用的蒸汽机就是典型的外燃机。燃料(煤、木头、油)在发动机外部燃烧产生蒸气,然后蒸气进入发动机内部来产生动力。内燃机的效率比外燃机高不少,也比相同动力的外燃机小很多。所以,现代汽车不用蒸汽机。
相比之下,内燃机比外燃机的效率高,比燃气轮机的价格便宜,比电动汽车容易添加燃料。这些优点使得大部分现代汽车都使用往复式的内燃机。
二、燃烧是关键
汽车的发动机一般都采用4冲程。(马自达的转子发动机在此不讨论,汽车画报曾做过介绍)
4冲程分别是:进气、压缩、燃烧、排气。完成这4个过程,发动机完成一个周期(2圈)。
理解4冲程
活塞,它由一个活塞杆和曲轴相联,过程如下:
1.活塞在顶部开始,进气阀打开,活塞往下运动,吸入油气混合气
2.活塞往顶部运动来压缩油气混合气,使得爆炸更有威力。
3.当活塞到达顶部时,火花塞放出火花来点燃油气混合气,爆炸使得活塞再次向下运动。
4.活塞到达底部,排气阀打开,活塞往上运动,尾气从汽缸由排气管排出。
注意:内燃机最终产生的运动是转动的,活塞的直线往复运动最终由曲轴转化为转动,这样才能驱动汽车轮胎。
三、汽缸数
发动机的核心部件是汽缸,活塞在汽缸内进行往复运动,上面所描述的是单汽缸的运动过程,而实际应用中的发动机都是有多个汽缸的(4缸、6缸、8缸比较常见)。我们通常通过汽缸的排列方式对发动机分类:直列、V或水平对置(当然现在还有大众集团的W型,实际上是两个V组成)。见下图
直列4缸
V6
水平对置4缸
不同的排列方式使得发动机在顺滑性、制造费用和外型上有着各自的优点和缺点,配备在相应的汽车上。
四、排量
混合气的压缩和燃烧在燃烧室里进行,活塞往复运动,你可以看到燃烧室容积的变化,最大值和最小值的差值就是排量,用升(L)或毫升(CC)来度量。汽车的排量一般在1.5L~4.0L之间。每缸排量0.5L,4缸的排量为2.0L,如果V型排列的6汽缸,那就是V6
3.0升。一般来说,排量表示发动机动力的大小。
所以增加汽缸数量或增加每个汽缸燃烧室的容积可以获得更多的动力。
五、发动机的其他部分
凸轮轴
控制进气阀和排气阀的开闭
火花塞
火花塞放出火花点燃油气混合气,使得爆炸发生。火花必须在适当的时候放出。
阀门
进气、出气阀分别在适当的时候打开来吸入油气混合气和排出尾气。在压缩和
燃烧时,这两个阀都是关闭的,来保证燃烧室的密封。
活塞环
在气缸壁和活塞中提出密封:
1.防止在压缩和燃烧时油气混合气和尾气泄漏进润滑油箱。
2.防止润滑油进入汽缸内燃烧。
大多“烧机油”的汽车就是因为发动机太旧:活塞环不再密封引起的(尾气管冒青烟)
活塞杆
连接活塞环和曲轴,使得活塞和曲轴维持各自的运动。
润滑油槽
包围着曲轴,里面有相当数量的油.

目前广泛运用的是四冲程内燃发动机,它的原理简单的来说就是将燃料的内能转换为热能,将压缩的油气混合气点着,从而产生巨大压力,再利用曲柄连杆机构将往复直线运动转换为曲轴的曲线旋转。它每完成一个工作循环需要经过
进气,压缩,做功,排气
四个行程。活塞往复四次,曲轴转两圈。

简单的说就是油、气混合气在汽缸里点火爆燃,汽缸内压力增大,推动活塞上下运动,再由曲轴连杆机构将活塞的直线运动转变为圆周运动而输出动力。

进气、压缩、做工、排气、四个行程、是将燃料燃烧的热能转变成机械能、

《发动机的工作原理是什么?》
答:2,内燃机工作原理:活塞式内燃机将燃料和空气混合,在其汽缸内燃烧,释放出的热能使汽缸内产生高温高压的燃气。燃气膨胀推动活塞作功,再通过曲柄连杆机构或其他机构将机械功输出,驱动从动机械工作。3,喷气发动机工作原理:燃料和氧化剂在燃烧室内起化学反应而释放热能,然后热能在喷管中转化为调整气流的...

《发动机的工作原理是什么?》
答:发动机的工作原理是内能转化为机械能是一种能把其他形式的能转化为机械能的机器。以下是发动机的具体介绍:1、发动机种类:内燃机、外燃机、蒸汽机、喷气发动机、电动机。2、装置:发动机是指产生动力的机械装置。既适用于动力发生装置也可包括动力装置的整个机器。内燃机即往复活塞式发动机与外燃机的最大不...

《发动机的基本工作原理是什么?》
答:(1)四冲程汽油机将空气和汽油按一定比例混合,形成汽车发动机的良好混合气。在进气冲程,混合气被吸入气缸,混合气被压缩、点燃、燃烧,产生热能。高温高压气体作用于活塞顶部,推动活塞做直线往复运动,机械能通过连杆、曲轴、飞轮机构向外输出。四冲程汽油发动机在进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程中...

《发动机的原理是什么呀?》
答:发动机 有很多种。柴油发动机是一种,燃气轮机 是另外一种。每种发动机都有自己的优缺点。汽车发动机是一种“内燃发动机”--燃烧发生在 内部 。介绍一下内燃发动机的 原理 :目前几乎所有汽车都使用 四冲程 燃烧循环来将 汽油 转化为运动。四冲程方式又称作“奥托循环”,以此纪念1867年发明它的尼...

《汽车发发动机工作原理是什么?》
答:答:汽车发动机属于活塞式发动机,工作过程分四个过程, 进气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,因此活塞式发动机也被称为四冲程发动机。进气冲程:活塞在缸体向下运动,汽门打开,吸入空间和燃油;压缩冲程:活塞向上运动压缩空气与燃油的混合,通过火花塞进行点火;作功冲程:压缩的空气燃油混合气体被点燃后...

《汽车发动机的构造原理》
答:发动机是一种由许多机构和系统组成的复杂机器。无论是汽油机,还是柴油机;无论是四行程发动机,还是二行程发动机;无论是单缸发动机,还是多缸发动机。要完成能量转换,实现工作循环,保证长时间连续正常工作,都必须具备以下一些机构和系统。(1) 曲柄连杆机构 曲柄连杆机构是发动机实现工作循环,完成能量...

《发动机工作原理是什么》
答:(1)四冲程汽油机将空气和汽油按一定比例混合,形成汽车发动机的良好混合气。在进气冲程,混合气被吸入气缸,混合气被压缩、点燃、燃烧,产生热能。高温高压气体作用于活塞顶部,推动活塞做直线往复运动,机械能通过连杆、曲轴、飞轮机构向外输出。四冲程汽油发动机在进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程中...

《发动机的原理是什么?》
答:发动机的原理是什么? 发动机有很多种。 柴油发动机是一种,燃气轮机是另外一种。每种发动机都有自己的优缺点。 汽车发动机是一种“内燃发动机”——燃烧偿生在内部。 介绍一下内燃发动机的原理: 目前几乎所有汽车都使用四冲程燃烧循环来将汽油转化为运动。 四冲程方式又称作“奥托循环”,以此纪念1867年发明它的尼...

《汽车发动机工作原理是什么 简述》
答:(1)四冲程汽油机将空气和汽油按一定比例混合,形成汽车发动机的良好混合气。在进气冲程,混合气被吸入气缸,混合气被压缩、点燃、燃烧,产生热能。高温高压气体作用于活塞顶部,推动活塞做直线往复运动,机械能通过连杆、曲轴、飞轮机构向外输出。四冲程汽油发动机在进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程中...

《什么是汽车发动机的工作原理?其中涉及了哪些物理原理?》
答:1、燃烧化学原理:汽油或柴油与空气混合后,在气缸内燃烧,放出热能和化学能,推动活塞运动,驱动曲轴旋转。2、热力学原理:发动机内部燃烧时,产生高温高压气体,气体的温度、压力、容积之间存在着热力学关系。在燃烧过程中,燃料的能量被转换为热能,一部分热能被排出汽车外部,一部分热能则用于推动活塞运动...

   

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