如何通俗易懂地解釋發(fā)動(dòng)機(jī)原理
發(fā)動(dòng)機(jī)原理簡單講,就是把燃油的熱能變成機(jī)械能。
以常見的四沖程汽油機(jī)為例。
進(jìn)氣行程,進(jìn)氣門打開,排氣門關(guān)閉,活塞從上止點(diǎn)往下走。這時(shí)候氣缸容積變大,產(chǎn)生真空度,就像打針時(shí)針筒抽取藥劑一樣,在吸力作用下,霧化汽油和空氣形成的混合氣被吸進(jìn)氣缸。
壓縮行程,進(jìn)排氣門都關(guān)閉,活塞從下止點(diǎn)往上運(yùn)動(dòng),把缸內(nèi)混合氣壓縮?;旌蠚獗粔嚎s后,溫度升高、壓力上升,快到上止點(diǎn)前,壓力能到0.6到1.2MPa,溫度有330到430℃。壓縮是為了增加燃料密度,讓燃料燃燒時(shí)能釋放更大能量。
做功行程,在壓縮快到上止點(diǎn)時(shí),火花塞點(diǎn)火,混合氣劇烈燃燒。此時(shí)壓力高達(dá)3到6MPa,溫度2200到2500℃,高溫高壓氣體膨脹,推動(dòng)活塞往下做功,這也是發(fā)動(dòng)機(jī)唯一產(chǎn)生動(dòng)力的沖程,此過程中活塞帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng),輸出機(jī)械能。
排氣行程,做功快結(jié)束時(shí),排氣門打開,開始自由排氣,接著活塞往上走進(jìn)行強(qiáng)制排氣,到上止點(diǎn)附近結(jié)束,這時(shí)缸內(nèi)氣壓稍高于大氣壓,把燃燒后的廢氣排出氣缸。
四沖程汽油機(jī)完成這四個(gè)行程算一個(gè)工作循環(huán),期間活塞往復(fù)移動(dòng)兩次,曲軸轉(zhuǎn)兩圈。之后不斷重復(fù)這個(gè)循環(huán),實(shí)現(xiàn)燃油熱能到機(jī)械能的持續(xù)轉(zhuǎn)換。
不同類型發(fā)動(dòng)機(jī)有點(diǎn)差別。單缸發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡單成本低;雙缸發(fā)動(dòng)機(jī)由兩個(gè)單缸共用曲軸;三缸發(fā)動(dòng)機(jī)排量小,常配渦輪增壓,油耗表現(xiàn)好;四缸發(fā)動(dòng)機(jī)最為常見。按進(jìn)氣形式分,有自然吸氣、渦輪增壓等多種。
發(fā)動(dòng)機(jī)工作一開始靠外力帶動(dòng)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng),一旦氣缸做功就能自行工作。理解了一個(gè)活塞缸的工作原理,不同的發(fā)動(dòng)機(jī)就可以簡單認(rèn)為是按照時(shí)間先后順序不同,進(jìn)行排列組合工作,像四缸機(jī)就是四個(gè)活塞缸按一定順序工作 。
(圖/文/攝:太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng))
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