缸体工作原理 汽车发动机的工作原理
这个发动机的原理是什么?
曲轴旋转两圈,活塞上下各两次,完成一个工作循环的发动机称四冲程发动机。四冲程发动机的气缸体上,设有进、排气门,由曲轴旋转来驱动凸轮准时地打开和关闭,使可燃混合气及时进入气缸,并使燃烧后的废气及时排出气缸。
1.进气过程
曲轴旋转,活塞从上止点向下止点移动,此时进气门已打开。由于活塞的下行,活塞上方容积增大,产生真空吸力,燃油和空气经化油器雾化混合成可燃混合气,经进气门被吸入气缸。活塞到下止点后,进气门关闭,进气行程结束。
2.压缩行程
进气行程终了时,进排气门均关闭。活塞从下止点向上止点移动,使进入气缸的可燃混合气被压缩,活塞将到上止点时,混合气的压力可达1470kPa以上,温度可达250℃-300℃,为混合气体的燃烧作功创造了良好的条件。这一行程在活塞到上止点时结束。
3.作功行程
当压缩行程活塞接近上止点时,火花塞电极间产生电火花,将被压缩的可燃混合气点燃,燃烧的气体迅速膨胀,使气缸内的瞬时压力达2940kPa-4410kPa,温度达1800℃-2000℃,在高压气体的作用下,活塞被迫从上止点向下止点运动,通过连杆,将高压气体的推力传给曲轴使之旋转作功,实现热能转变为机械能。
4.排气行程
在作功行程末,活塞被推到接近下止点时,排气门打开,活塞由下止点向上止点运动,气缸内燃烧后的废气在活塞的推动下,经排气门排出气缸,活塞到上止点后,排气门关闭,这一行程结束。
排气行程结束时,一个工作循环完成。只要曲轴连续转动,进气、压缩、作功、排气就能周而复始地循环进行。
拓展:汽车发动机是依靠油气混合物爆燃产生的力量推动活塞,然后驱动曲轴旋转进行工作的。一共可以分为四个行程。吸气,压缩,做功,排气。在吸气行程,活塞下移,进气门打开,排气门关闭,油气混合物(柴油机就是空气)在负压作用下进入气缸。在压缩行程,进气门,排气门均关闭,活塞上移,油气混合物被压缩升温。做功行程,进气门,排气门均关闭,火花塞点火(柴油机是喷油嘴喷油),混合气被点燃(柴油机是雾状柴油被高温空气引燃),产生爆燃,推动活塞下行,继而通过连杆把推力传递给曲轴。排气行程,进气门关闭,排气门打开,活塞上行,排除缸内废气。然后就是一直重复这个过程。其中,凸轮轴转一圈,曲轴转两圈,做一次功。
工作原理图
双作用气缸指两腔可以分别输入压缩空气,实现双向运动的气缸。其结构可分为双活塞杆式、单活塞杆式、双活塞式、缓冲式和非缓冲式等。此类气缸使用最为广泛。
1)双活塞杆双作用气缸双活塞杆气缸有缸体固定和活塞杆固定两种。
缸体固定时,其所带载荷(如工作台)与气缸两活塞杆连成一体,压缩空气依次进入气缸两腔(一腔进气另一腔排气),活塞杆带动工作台左右运动,工作台运动范围等于其有效行程s的3倍。安装所占空间大,一般用于小型设备上。
活塞杆固定时,为管路连接方便,活塞杆制成空心,缸体与载荷(工作台)连成一体,压缩空气从空心活塞杆的左端或右端进入气缸两腔,使缸体带动工作台向左或向左运动,工作台的运动范围为其有效行程s的2倍。适用于中、大型设备。