發(fā)動機的工作原理

發(fā)動機將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的過程，是經(jīng)過進氣、壓縮、作功和排氣四個連續(xù)的過程來實現(xiàn)的，每進行一次這樣的過程就叫一個工作循環(huán)。凡是曲軸旋轉(zhuǎn)兩圈，活塞往復(fù)四個行程完成一個工作循環(huán)的，稱為四沖程發(fā)動機。曲軸旋轉(zhuǎn)一圈，即活塞往復(fù)兩個行程完成一個工作循環(huán)的，稱為兩沖程發(fā)動機。
     1. 四沖程汽油機的汽車發(fā)動機工作原理： 
     (1) 進氣行程。曲軸帶動活塞從上止點向下止點運動，此時，進氣門開啟，排氣門關(guān)閉?；钊苿舆^程中，氣缸內(nèi)容積逐漸增大，形成真空度，于是可燃混合氣通過進氣門被吸入氣缸，直至活塞到達下止點，進氣門關(guān)閉時結(jié)束。
     由于進氣系統(tǒng)存在進氣阻力，進氣終了時氣缸內(nèi)氣體的壓力低于大氣壓力，約為0.075MPa～0.09MPa。由于氣缸壁、活塞等高溫件及上一循環(huán)留下的高溫殘余廢氣的加熱，氣體溫度升高到370K～440K。
    (2) 壓縮行程。進氣行程結(jié)束時，活塞在曲軸的帶動下，從下止點向上止點運動，氣缸內(nèi)容積逐漸減小。此時進、排氣門均關(guān)閉，可燃混合氣被壓縮，至活塞到達上止點時壓縮結(jié)束。壓縮過程中，氣體壓力和溫度同時升高，并使混合氣進一步均勻混合，壓縮終了時，氣缸內(nèi)的壓力約為0.6MPa～1.2MPa，溫度約為600K～800K。
    (3) 作功行程。在壓縮行程末，火花塞產(chǎn)生電火花點燃混合氣，并迅速燃燒，使氣體的溫度、壓力迅速升高，從而推動活塞從上止點向下止點運動，通過連桿使曲軸旋轉(zhuǎn)作功，至活塞到達下止點時作功結(jié)束。
    作功開始時氣缸內(nèi)氣體壓力、溫度急劇上升，瞬間壓力可達3MPa～5MPa，瞬時溫度可達2200K～2800K。
    (4) 排氣行程。在作功行程接近終了時，排氣門打開，進氣門關(guān)閉，曲軸通過連桿推動活塞從下止點向上止點運動。廢氣在自身剩余壓力和在活塞推動下，被排出氣缸，至活塞到達上止點時，排氣門關(guān)閉，排氣結(jié)束。因排氣系統(tǒng)存在排氣阻力，排氣沖程終了時，氣缸內(nèi)壓力略高于大氣壓力，約為0.105MPa～0.115MPa，溫度約為900K～1200K。