發(fā)動機的工作原理和總體結構是什么
發(fā)動機主要由曲柄連桿機構、配氣機構兩大機構和冷卻、潤滑、點火、燃料供給、啟動系統(tǒng)五大系統(tǒng)組成,其工作原理是通過進氣、壓縮、做功、排氣四個沖程,將燃料的化學能轉(zhuǎn)化為機械能。發(fā)動機的曲柄連桿機構支撐活塞上下運動,配氣機構控制氣缸內(nèi)外氣體流動。五大系統(tǒng)各司其職,協(xié)同運作。四個沖程周而復始,不斷將燃料燃燒產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為驅(qū)動車輛前行的動力。
進氣沖程時,活塞向下運動,進氣門打開,新鮮的空氣或空氣與燃料的混合氣被吸入氣缸內(nèi)。在柴油機中,吸入的是純凈的空氣,進氣壓力一般在0.85至0.95大氣壓之間,溫度維持在300至340開爾文。
隨著活塞向上運動,進入壓縮沖程。此時進氣門關閉,活塞將氣缸內(nèi)的氣體壓縮,壓力和溫度不斷升高。柴油機壓縮比通常在16至22之間,壓縮至3000至5000千帕的壓力,溫度升至750至1000開爾文。
壓縮接近尾聲,便來到做功沖程。在汽油機中,火花塞產(chǎn)生電火花,點燃被壓縮的混合氣;而柴油機是靠壓縮自燃,高壓油泵將柴油以約10兆帕的高壓注入燃燒室,與高溫高壓的空氣混合后迅速自燃,產(chǎn)生高達5000至9000千帕的壓力和1800至2000開爾文的高溫,推動活塞向下運動,通過連桿帶動曲軸旋轉(zhuǎn),輸出機械能。
最后是排氣沖程,活塞再次向上運動,排氣門打開,燃燒后的廢氣被排出氣缸。柴油機的排氣溫度通常在700至900開爾文。
發(fā)動機的總體結構圍繞兩大機構和五大系統(tǒng)構建。缸體作為核心組件,包括氣缸體、氣缸套、氣缸蓋和氣缸墊,承受著機械應力,保障發(fā)動機結構穩(wěn)固。排氣、供油、潤滑、冷卻等系統(tǒng)相互配合,確保發(fā)動機正常運轉(zhuǎn)。
總之,發(fā)動機巧妙地將燃料的化學能轉(zhuǎn)化為機械能,通過精密的結構和有序的工作流程,為車輛提供源源不斷的動力,是汽車得以運行的關鍵所在。
(圖/文/攝:太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng))
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