汽油发动机进气行程过程中,活塞从上止点_汽油发动机进气行程过程中活塞从上止点
1.四冲程汽油机的工作循环是什么?
2.汽车四冲程汽油机工作循环是怎样的呢?
3.汽油机工作的四个冲程的过程
一个工作循环包括有四个活塞行程(所谓活塞行程就是指活塞由上止点到下止点之间的距离的过程):进气行程、压缩行程、膨胀行程(作功行程)和排气行程。 进气行程 在这个过程中,发动机的进气门开启,排气门关闭。随着活塞从上止点向下止点移动,活塞上方的气缸容积增大,从而使气缸内的压力将到大气压力以下,即在气缸内造成真空吸力,这样空气便经由进气管道和进气门被吸入气缸,同时喷油嘴喷出雾化的汽油与空气充分混合。在进气终了时,气缸内的气体压力约为0.075-0.09MPa。而此时气缸内的可燃混合气的温度已经升高到370-400K。 压缩行程 为使吸入气缸的可燃混合气能迅速燃烧,以产生较大的压力,从而使发动机发出较大功率,必须在燃烧前将可燃混合气压缩,使其容积缩小、密度加大、温度升高,即需要有压缩过程。在这个过程中,进、排气门全部关闭,曲轴推动活塞由下止点向上止点移动一个行程,即压缩行程。此时混合气压力会增加到0.6-1.2MPa,温度可达600-700K。 在这个行程中有个很重要的概念,就是压缩比。所谓压缩比,就是压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小容积之比。一般压缩比越大,在压缩终了时混合气的压力和温度便愈高,燃烧速度也愈快,因而发动机发出的功率愈大,经济性愈好。一般轿车的压缩比在8-10之间,不过现在最新上市的Polo就达到了10.5的高压缩比,因此它的扭矩表现相对不错。但是压缩比过大时,不仅不能进一步改善燃烧情况,反而会出现暴燃和表面点火等不正常燃烧现象(燃油质量的影响也是占有相对重要的地位,这方面我们会在以后详细讲解)。 暴燃是由于气体压力和温度过高,在燃烧室内离点燃中心较远处的末端可燃混合气自燃而造成的一种不正常燃烧。暴燃时火焰以极高的速率向外传播,甚至在气体来不及膨胀的情况下,温度和压力急剧升高,形成压力波,以声速向前推进。当这种压力波撞击燃烧室壁是就发出尖锐的敲缸声。同时,还会引起发动机过热,功率下降,燃油消耗量增加等一系列不良后果。严重暴燃是甚至会造成气门烧毁、轴瓦破裂、火花塞绝缘体被击穿等机件损坏现象。 除了暴燃,过高压缩比的发动机还可能要面对另一个问题:表面点火。这是由于缸内炽热表面与炽热处(如排气门头,火花塞电极,积炭处)点燃混合气产生的另一种不正常燃烧(也称作炽热点火或早燃)。表面点火发生时,也伴有强烈的敲缸声(较沉闷),产生的高压会使发动机负荷增加,降低寿命。 膨胀行程(作功行程) 在这个过程中,进、排气门仍旧关闭。当活塞接近上止点时,火花塞发出电火花,点燃被压缩的可燃混合气。可燃混合气被燃烧后,放出大量的热能,此时燃气的压力和温度迅速增加。其所能达到的最大压力可达3-5MPa,相应的温度则高达2200-2800K。高温高压的燃气推动活塞由上止点向下止点运动,通过连杆使曲柄旋转并输出机械能,除了维持发动机本身继续运转外,其余即用于对外做功。在活塞的运动过程中,气缸内容积增加,气体压力和温度都迅速下降,在此行程终了时,压力降至0.3-0.5MPa,温度则为1300-1600K。 排气行程 当膨胀行程(作功行程)接近终了时,排气门开启,靠废气的压力进行自由排气,活塞到达下止点后再向上止点移动时,强制降废气强制排到大气中,这就是排气行程。在此行程中,气缸内压力稍微高于大气压力,约为0.105-0.115MPa。当活塞到达上止点附近时,排气行程结束,此时的废气温度约为900-1200K。 由此,我们已经介绍完了发动机的一个工作循环,这期间活塞在上、下止点间往复移动了四个行程,相应地曲轴旋转了两周
四冲程汽油机的工作循环是什么?
汽车进气行程是曲轴带动活塞从上至点向下至点运动的过程,进气门开启,排气门关闭。汽车发动机需要通过4个行程完成将热能转化为汽车的机械能的工作,4个行程包括进气行程、压缩行程、做功行程和排气行程,在工作循环中,活塞上下往复运动4次,将汽油和空气混合成可燃烧混合气体,吸入气缸内进行燃烧。燃烧产生的热能推动活塞运动,使活塞从上止点到下止点进行往复运动,转化成机械能推动汽车行驶。在进气行程中,可燃烧混合器与气缸壁和活塞接触,温度升高,在压缩过程中,发动机的进气口和排气口关闭,活塞从下止点到上止点移动。
百万购车补贴
汽车四冲程汽油机工作循环是怎样的呢?
所谓的冲程即发动机的进气、压缩、作功、排气四个过程是在曲轴旋转两周,活塞运行四个行程完成一个工作循环,图3-l示出了四冲程汽油机的工作循环情况。
(l)进气冲程
活塞从上止点向下止点移动,进气门开启,排气门关闭,随活塞的下移,活塞上方气缸容积增大,于是压力降低到大气压力以下,即缸内产生真空度,在外界大气压力作用下,可燃气体由进气管和进气门被吸人气缸,如图3-l(A)所示。活塞到上止点时,进气终了,此时气缸内气体压力低于大气压力,温度约为80-l30℃。A-进气行程;B-压缩行程;C-作功行程;D-排气行程。
(2)压缩行程
在进气过程终了后,进、排气门都关闭,曲轴继续旋转,活塞自下止点向上移动,把可燃混合气压缩,如图3-1(b)所示。当压缩终了时,混合气的温度和压力与压缩比的大小有关,压缩比越大,压缩终了压力和温度就越高。压缩终了混合气温度约为350-450℃,压力0.6~1.2MPa。
(3)作功行程
此时进、排气门仍然关闭,当活塞接近上止点时,火花塞发出电火花,将被压缩的混合气点燃,混合气燃烷时放出大量热,使气缸内压力骤增,瞬时最高温度可达2000℃左右,最高压力达2.9-4.9MPA、在高压气体推动下,活塞向下止点移动,使曲轴旋转作功,如图3-I(c)所示。
(4)排气行程
可燃混合气燃烧后生成的废气必须从气缸中排出,才有可能进行下一个进气行程。当膨胀接近终了时,排气门在活塞到达下止点之前提早开启,靠废气的压力进行自行排气,活塞到达下止点后,再向上止点移动时,继续将废气强制排到大气中,活塞到上止点后,排气行程结束。此时缸内温度约为600~900℃,压力约为l03~l19KPA,由于燃烧室的存在以及气体流动阻力的影响,气缸中的废气不可能破完全排尽。残余的废气约占进人气缸新鲜气体的5%~l5%。
当下次循环开始时,活寨下降,排气门关闭,进气门开启,四冲程循环又重新开始,就这样,上述过程在汽油机工作中,总是连续不断周而复始地进行着。
汽油机工作的四个冲程的过程
四行程汽油机每完成一个工作循环需要经过进气、压缩、膨胀(做功)和排气4个过程。活塞上下往复运动4次.相应曲轴旋转720度(两圈)。
1)进气行程
进气行程开始时,活塞位于上止点,排气门关闭,进气门开启,活塞被曲轴带动从上止点向下止点移动,曲轴由0度沿顺时针方向转到180度。此时,汽缸内活塞上方的容积增大,压力低到小于大气压力,可燃混合气在压差作用下被吸人汽缸。进气终了时汽缸内的压力为0. 0740. 093 MPa。
流进汽缸内的可燃混合气,因与汽缸壁、活塞顶等高温机件接触并与前一行程(排气行程)留下的高温残余废气混合,所以它的温度上升到-403 K。
2)压缩行程
压缩行程开始时,进、排气门均关闭,活塞自下止点向上止点移动,曲轴由180度转到360度。由于活塞上方容积不断缩小,可燃混合气受到压缩,其温度和压力不断升高至易燃程度。压缩终了时,可燃混合气的温度为600-700 K,可燃混合气压力为0. 6-1. 5 MPa。
压缩终了时,可燃混合气的压力和温度取决于压缩比,压缩比愈大,燃烧速度愈大,因而发动机发出的功率便愈大,经济性愈好。但压缩比过大时,不仅不能进一步改善燃烧状况’反而会出现爆燃和表面点火等不正常燃烧现象。
3)做功行程
在做功行程中,进、排气门仍关闭。当活塞在压缩行程接近上止点时,火花塞产生电火花,点燃被压缩的可燃混合气。可燃混合气燃烧后,放出大量的热能,使燃气的压力和温度急剧升高。最高压力为3-5 MPa,相应的温度为2200-2800 K,且体积迅速膨胀,从而使活塞被高压气体推动从上止点下行,带动曲轴从360度旋转到540度,并输出机械能。能量除了维持发动机本身继续运转消耗一部分外,其余部分都用于对外做功,所以该行程称为做工行程。
4)排气行程
排气行程开始时,进气门关闭,排气门开启,活塞从下止点向上止点运动,曲轴由540度旋转到720度,废气被排出。排气终了时,汽缸内压力稍高于大气压力.为0.102-0. 120 MPa.废气温度为900-1200 K。
因燃烧室占有一定容积,故排气终了时,不可能将废气排尽,留下的这一部分废气称为残余废气。
四冲程汽油机的工作过程是一个复杂的过程,它由进气、压缩、燃烧膨胀、排气四个行程(冲程)组成。
1、进气行程。
活塞被曲轴带动由上止点向下上止点移动,同时,进气门开启,排气门关闭。当活塞由上止点向下止点移动时,活塞上方的容积增大,气缸内的气体压力下降,形成一定的真空度。由于进气门开启,气缸与进气管相通,混合气被吸入气缸。当活塞移动到下止点时,气缸内充满了新鲜混合气以及上一个工作循环未排出的废气。
2、压缩行程。
活塞由下止点移动到上止点,进排气门关闭。曲轴在飞轮等惯性力的作用下带动旋转,通过连杆推动活塞向上移动,气缸内气体容积逐渐减小,气体被压缩,气缸内的混合气压力与温度随着升高。
3、作功行程。
此时,进排气门同时关闭,火花塞点火,混合气剧烈燃烧,气缸内的温度、压力急剧上升,高温、高压气体推动活塞向下移动,通过连杆带动曲轴旋转。在发动机工作的四个行程中,只有这个在行程才实现热能转化为机械能,所以,这个行程又称为作功行程。
4、排气行程。
此时,排气门打开,活塞从下止点移动到上止点,废气随着活塞的上行,被排出气缸。由于排气系统有阻力,且燃烧室也占有一定的容积,所以在排气终了地,不可能将废气排净,这部分留下来的废气称为残余废气。残余废气不仅影响充气,对燃烧也有不良影响。
声明:本站所有文章资源内容,如无特殊说明或标注,均为采集网络资源。如若本站内容侵犯了原著者的合法权益,可联系本站删除。