四冲程内燃机工作原理,什么是做功冲程?怎么算做了一次功? 四冲程发动机的四个冲程中唯一做功的冲程是
根据:一个工作循环4个冲程,对外做功1次,曲轴转2圈。
可得到:2周对应4冲程,做功1次的结论。推导就可以了。
做功冲程
指的是在发动机内部将燃料的内能转化为机械能的过程。不论是二冲程发动机还是四冲程发动机,都要经过进(扫)气、压缩、燃烧膨胀、排气四个工作过程,才能完成一个工作循环。
内燃机分汽油机和柴油机两种,其点燃方式有所不同:
1.汽油机压缩冲程结束时,汽油和空气的混合气体被压缩到一定程度,用打火塞将混合气体点燃,
2.柴油机吸入空气,对其进行猛烈压缩,其压缩程度比汽油机更剧烈,然后喷油嘴喷出柴油,柴油遇到高温气体后被点燃。
做功冲程又名能量转化冲程或能量转化行程。
做功冲程是将内能转化为机械能。(柴油机同理)
在压缩冲程结束时,火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生高温高压气体。高温高压气体推动活塞向下运动,带动曲轴转动,对外做功。
在单缸发动机模型中吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程中,只有做功冲程不是靠惯性完成的;多缸发动机依靠曲轴传动将不同冲程的机械能进行分摊。
原理
不论是二冲程发动机还是四冲程发动机,都要经过进(扫)气、压缩、燃烧膨胀、排气四个工作过程,才能完成一个工作循环。所不同的是:
1、在四冲程发动机中,曲轴每旋转两圈(720度),活塞往复移动两次,发动机完成一个工作循环,即每个冲程完成一个工作循环。而在二冲程发动机中,曲轴每旋转一圈(360度),活塞往复移动一次,发动机完成一个工作循环,即每二个冲程完成一个工作循环。
2、二冲程发动机与四冲程发动机每完成一个工作循环,其进、排气门或进、排、扫气口都只开启和关闭一次,但其开启和关闭的时间周期不同
区别
1、二冲程发动机曲轴每旋转一圈,就有一个作功冲程。因此,在转速、进气条件等因素相同的条件下,理论上讲,二冲程发动机所能产生的功率应等于相同工作容积四冲程发动机所产生的功率的两倍。但因二冲程发动机的废气排出不完全,同时,由于扫气口先于排气口关闭而产生额外排气,所以实际上,二冲程发动机并不能等于四冲程发动机的二倍,而是1.5-1.7倍。
2、由于二冲程发动机的换气,有一部分可燃混合气随废气一同排出,因而燃油和润滑油消耗量都大。
3、由于二冲程发动机的换气时间短促,换气不完善,因而缸内残余废气较多,低速失火率高,燃烧情况差,加上换气过程中部分可燃混合气未参与燃烧就随废气排出去了,因此,排放污染严重,污染物中的HC值远高于四冲程发动机。
4、由于二冲程发动机作功冲程频率大,故工作较平稳。
5、由于二冲程发动机作功冲程频繁,每转需燃烧一次,因此发动机各零部件受热程度比四冲程发动机高得多,特别是活塞更为严重
四冲程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,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。就曲轴转两圈发动机做功一次,第一圈活塞下行是进气行程,活塞上行是压缩行程,第二圈活塞下行就是做功行程,活塞上行是排气行程,这样发动机就完成一次做功。
内燃机工作特点是,燃料在气缸内燃烧,所产生的燃气直接推动活塞作功。下面,以图示的汽油机为例加以说明。
开始,活塞向下移动,进气阀开启,排气阀关闭,汽油与空气的混合气进入气缸。当活塞到达最低位置后,改变运动方向而向上移动,这时进排气阀关闭,缸内气体受到压缩。压缩终了,电火花塞将燃料气点燃。燃料燃烧所产生的燃气在缸内膨胀,向下推动活塞而作功。当活塞再次上行时,进气阀关闭,排气阀打开,作功后的烟气排向大气。重复上述压缩、燃烧,膨胀,排气等过程,周期循环,不断地将燃料的化学能转化为热能,进而转换为机械能。
图
http://www.elecfans.com/article/88/131/194/2008/200804128673.html
在发动机内部将燃料的内能转化为机械能,这一过程即为做功冲程(又称做功行程)。 做功冲程又名能量转化冲程或能量转化行程。 做功冲程是将内能转化为机械能。
从燃气推动活塞运动开始直到活塞运动到气缸的另一端算做了一次功
《对于四冲程柴油发动机,其中有几个冲程是做功的?》
答:第三个冲程是做功的。也就说当点火之后气体就会产生爆炸力,将活塞往下推,从而产生动力。