四行程汽油發(fā)動機是怎樣進行工作循環(huán)
大部分汽車用戶稱之為發(fā)動機,但發(fā)動機是一個龐大的概念,定義為將某種能量轉(zhuǎn)化為機械能(動力)的機器。類型包括內(nèi)燃機、外燃機、電動機、渦輪風(fēng)扇等。這些機器叫發(fā)動機,那么汽車上裝備的四沖程內(nèi)燃機有什么特點呢?這種機器最大的優(yōu)點是體積小,最大的缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜,工作原理同樣復(fù)雜。讓讓我們了解一下傳統(tǒng)的發(fā)動機。
四沖程概念:進氣、噴油、壓縮、蒸發(fā)、膨脹、做功、排氣。每一步都是一個沖程,四步可以合二為一,實現(xiàn)高效燃燒。進氣噴油不需要解釋太多。它的原理是利用汽車行駛時正面碰撞的正壓和活塞向下運動產(chǎn)生的負(fù)壓吸力來吸入空氣。ECU行車電腦會根據(jù)進氣中的含氧量來計算發(fā)動機的噴油量。這個比率叫做"空燃比"??諝馕牒妥⑷牒螅蜌饣旌?,為第二沖程打下基礎(chǔ)。
壓縮沖程是至關(guān)重要的一步,動作是活塞在曲軸的驅(qū)動下,在氣缸內(nèi)自下而上的向上運動。這個動作的目的是將大量的空氣壓縮成少量的空氣。在壓縮的過程中,分子會劇烈運動,由于摩擦產(chǎn)生——的高溫。壓縮空氣的目的是提高溫度,并利用增加的溫度降來霧化液體燃料并將其蒸發(fā)成氣態(tài)。要知道氣態(tài)混合油氣的燃燒速度遠遠超過液態(tài)燃料,提高速度的意義就是充分燃燒。
知識點:發(fā)動機轉(zhuǎn)速(rpm)的概念是曲軸轉(zhuǎn)速,指的是它一分鐘轉(zhuǎn)多少圈。速度也可以理解為一分鐘做多少次功。假設(shè)發(fā)動機轉(zhuǎn)速為2000轉(zhuǎn)/分,2000倍的"入口和出口"動作會在一分鐘內(nèi)完成,留給膨脹做功沖程的時間是毫秒標(biāo)準(zhǔn)。要想在這么短的時間內(nèi)將混合油氣充分燃燒并部分轉(zhuǎn)化為有效功(功率),前提是混合油氣燃燒速度非???,這就是壓縮沖程蒸發(fā)燃油的意義。
膨脹筆畫:白話描述是"點火工作或者"燃燒和爆炸推進"。汽油發(fā)動機利用火花塞產(chǎn)生的電弧點燃混合油氣,就像用打火機點燃燃油的概念一樣。柴油機利用超高壓縮比直接將空氣加熱到極高的溫度,利用高溫使柴油自燃實現(xiàn)膨脹做功。所謂膨脹,是指燃燒時化學(xué)反應(yīng)中分子的劇烈運動。運動的驅(qū)動力驅(qū)動活塞從上向下運動?;钊麕舆B桿,連桿帶動曲軸轉(zhuǎn)動。曲軸動力輸出端的飛輪將旋轉(zhuǎn)動力(扭矩)輸出到變速箱,再通過傳動系統(tǒng)帶動車輪旋轉(zhuǎn)。
排氣沖程:以上三個步驟都是在發(fā)動機的缸內(nèi)完成的,燃燒產(chǎn)生的廢氣必須在下一輪"壓力吸入和爆炸"可以啟動,所以排氣自然是必須的動作。到目前為止,四沖程內(nèi)燃機完成了一次能量轉(zhuǎn)換,每分鐘1000~6000次完成四個步驟,就是燃油汽車從低速到高速的加速過程。
總結(jié):了解內(nèi)燃機的工作原理很有好處。正如汽車用戶需要知道的那樣,它它實際上是發(fā)動機在運轉(zhuǎn)過程中承受的高溫高壓。在如此惡劣條件下運行的發(fā)動機,需要有效的潤滑和高標(biāo)準(zhǔn)的散熱。所以在用車過程中,注意定位和換油,同時三年一個周期換防凍冷卻液。在此期間,定期檢查防凍冷卻液,減少后補充。
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