气缸

汽车发动机的基础知识

发布时间:2025/7/20 13:28:00   

发动机是汽车的动力源,为汽车提供动力。简单讲,发动机就是一个能量转换机构,将汽油(油)在密封气缸内燃烧,气体膨胀时,推动活塞做功转变为机械能。

目前汽车中常用的发动机一般按照所用燃料可分为汽油发动机、柴油发动机和燃气发动机。本书重点介绍前两种发动机。

汽油发动机所使用的燃料为汽油,汽油发动机的每个工作循环都经历进气、压缩、做功、排气四人行程。在进气行程中燃油喷射系统将汽油喷入气缸,与进入气缸的空气混合成可燃混合气。可燃混合气在压缩行程中被压缩,达到一定温度和压力,再使用火花塞点燃,使可燃混合气膨胀做功,将汽油的化学能转化为机械能,并通过传动系统驱动车辆行驶。汽油发动机如图4-1所示。

柴油发动机所使用的燃料为柴油,每个工作循环同样经历进气、压缩、做功、排气四个行程。与汽油发动机不同的是柴油发动机进气行程只吸人空气,在压缩行程中先加压空气,空气被压缩产生-定的温度时,将柴油喷入气缸,压缩空气的温度足以点燃柴油,因此柴油发动机无需火花塞。柴油发动机如图4-2所示。

如图4-3所示为发动机基本术语,包括上/下止点、活塞行程、燃烧室容积、工作容积、气缸容积等.

除此之外,发动机术语还包含以下几个。

(1)工作循环

在气缸内进行的每一次将燃科燃烧的热能转化为机械能的一系列连续的过程(进气、压缩、做工、排气)称为发动机的工作循环

(2)压缩比

气红工作容积与燃烧室容积之比称为压缩比。压缩比的大小表示活塞由下止点运动到上止点时,气缸内的气体被压缩的程度。压缩比越大,压缩终了时气缸内的气体压力和温度就越高。

目前汽车多采用四行程水冷汽油发动机,这里就以汽油发动机为例介绍四行程发动机的工作原理。

(1)进气行程(图4-4)

活塞在曲轴的带动下由上止点移至下止点,此时排气门关闭,进气门开启。在活塞移动过程中,今缸容积逐渐增大,气缸内形成一定的真空度。空气和汽油的混合物通过进气门喷人气缸,并在气缸内进步混合形成可燃混合气。

(2)压缩行程(图4-5)

进气行程结束后,曲轴继续带动活塞由下止点移至上止点,这时进气门和排气门均关闭。随着活塞的移动和气缸容积的不断缩小,气缸内的可燃混合气体被压缩,其压力和温度同时升高。

(3)做功行程(图4-6)

压缩行程结束时,气缸盖上的火花塞产生电火花,将气缸内可燃混合气体点燃,火焰迅速传遍整燃烧室,同时放出大量的热能。燃烧气体的体积急剧膨胀,压力和温度迅速升高,在气体压方的作下,活塞由上止点移至下止点并通过连杆推动曲轴旋转做功。这时,进气门和排气门仍旧关闭。

(4)排气行程(图4-7)

排气行程开始,排气门开启,进气门仍然关闭,曲轴通过连杆带动活塞由下止点移至上止点,此时膨胀过后的燃烧气体在其自身剩余压力和活塞的推动下,经排气门排出气缸之外。当活塞到达上止点时,排气行程结束,排气门关闭。



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