单缸四冲程柴油机是如何工作的? 单缸四冲程汽油机的工作原理是什么?
四冲程柴油机的工作原理是:
柴油机的工作是由进气、压缩、燃烧膨胀和排气这四个过程来完成的,这四个过程构成了一个工作循环。活塞走四个过程才能完成一个工作循环的柴油机称为四冲程柴油机。
进气冲程:
进气门开启、排气门关闭,活塞在曲轴、连杆的带动下,从上止点向下止点运动,把新鲜空气吸进气缸,活塞到达下止点,进气冲程结束。
压缩冲程:
进排气门关闭,活塞在曲轴、连杆的带动下,从下止点向上止点运动,吸进气缸的空气被压缩成高温、高压气体,活塞到达上止点时,压缩冲程结束。
做功冲程:
压缩冲程结束后,(进排气门仍处于关闭状态)喷油器将燃油喷进气缸,在高温、高压气体的作用下,燃油被压燃,气缸内产生巨大的能量,推动活塞从上止点向下止点运动,曲轴飞轮组储存和输出能量,活塞到达下止点时,做功冲程结束。
排气冲程:
进气门关闭,排气门开启,活塞在曲轴、连杆的带动下,从下止点向上止点运动,将气缸内燃烧后的废气排出,活塞到达上止点时,排气冲程结束。在进气、压缩、做功、排气四个冲程中,只有做功冲程产生能量,其他三个冲程都是靠曲轴、飞轮的惯性完成的。
拓展资料:
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分类。
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。
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。
往复活塞式内燃机所用的燃料主要是汽油(gasoline)或柴油(diesel)。由于汽油和柴油具有不同的性质,因而在发动机的工作原理和结构上有差异。
1892年德国工程师狄塞尔(RudolfDiesel)发明了压燃式发动机(即柴油机),实现了内燃机历史上的第二次重大突破。由于采用高压缩比和膨胀比,热效率比当时其他发动机又提高了1倍。1956年,德国人汪克尔(F.ankel)发明了转子式发动机,使发动机转速有较大幅度的提高。1964年,德国NSU公司首次将转子式发动机安装在轿车上。
1926年,瑞士人布希(A.Buchi)提出了废气涡轮增压理论,利用发动机排出的废气能量来驱动压气机,给发动机增压。50年代后,废气涡轮增压技术开始在车用内燃机上逐渐得到应用,使发动机性能有很大提高,成为内燃机发展史上的第三次重大突破。
1967年德国博世(Bosch)公司首次推出由电子计算机控制的汽油喷射系统(ElectronicFuelInjection,EFI),开创了电控技术在汽车发动机上应用的历史。经过30年的发展,以电子计算机为核心的发动机管理系统(EngineManagementSystem,EMS)已逐渐成为汽车、特别是轿车发动机上的标准配置。由于电控技术的应用,发动机的污染物排放、噪声和燃油消耗大幅度地降低,改善了动力性能,成为内燃机发展史上第四次重大突破。
按发动机在一个工作循环期间活塞往复运动的行程数,分为四冲程和二冲程发动机。在一个工作循环中活塞往复四个行程的内燃机称作四冲程往复活塞式内燃机,而活塞往复两个行程完成一个工作循环的则称作二冲程往复活塞式内燃机。
参考资料:百度百科——四冲程柴油机
初三物理 汽油机工作原理 四个冲程 全网最清晰呈现
柴油机的基本工作原理就是把柴油在汽缸中燃烧产生的热能,通过曲柄连杆机构变成机械能对外做功。其工作过程如图1-10所示。
图1-10 单缸四冲程柴油机的工作过程
(a)进气 (b)压缩 (c)作功 (d)排气
(1)进气冲程(图1-10a)
曲轴旋转带动活塞由上止点向下止点移动,进气门打开,排气门关闭。汽缸内容积增大,压力降低,产生吸力,新鲜空气经进气门被吸入汽缸,活塞行至下止点,进气结束。曲轴转了第一个半圈。
(2)压缩冲程(图1-10b)
曲轴继续旋转,活塞由下止点向上止点移动,进、排气门均关闭。汽缸内容积减小,压力增大,空气被压缩,温度升高,超过柴油自燃温度,活塞到达上止点时,压缩结束。曲轴转了第二个半圈。
(3)作功冲程(图1-10c)
压缩冲程接近上止点时,进、排气门仍关闭。柴油由喷油嘴以雾状喷入汽缸,与高温空气混合开始自燃,产生高压,推动活塞下行作功,直至下止点,作功结束。曲轴转了第三个半圈。
(4)排气冲程(图1-10d)
利用飞轮的惯性使活塞由下止点向上止点移动,进气门关闭,排气门打开。燃烧后的废气经排气门排出,活塞到上止点,排气结束。曲轴转了第四个半圈。
四冲程柴油机只有一个冲程为作功冲程,其余三个辅助冲程是靠飞轮将作功冲程部分动能储存起来释放出转动惯量,克服摩擦力和其他阻力,带动曲柄连杆机构运动而完成的。