汽油發(fā)動(dòng)機(jī)(汽油機(jī))的工作原理
四沖程汽油機(jī)是將空氣與汽油以一定的比例混合成良好的混合氣,在吸氣沖程被吸入汽缸,混合氣經(jīng)壓縮點(diǎn)火燃燒而產(chǎn)生熱能,高溫高壓的氣體作用于活塞頂部,推動(dòng)活塞作往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),通過(guò)連桿、曲軸飛輪機(jī)構(gòu)對(duì)外輸出機(jī)械能。四沖程汽油機(jī)在進(jìn)氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程內(nèi)完成一個(gè)工作循環(huán)。
活塞在曲軸的帶動(dòng)下由上止點(diǎn)移至下止點(diǎn)。此時(shí)進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟,排氣門(mén)關(guān)閉,曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)180°。在活塞移動(dòng)過(guò)程中,汽缸容積逐漸增大,汽缸內(nèi)氣體壓力從pr逐漸降低到pa,氣缸內(nèi)形成一定的真空度,空氣和汽油的混合氣通過(guò)進(jìn)氣門(mén)被吸入汽缸,并在汽缸內(nèi)進(jìn)一步混合形成可燃混合氣。由于進(jìn)氣系統(tǒng)存在阻力,進(jìn)氣終點(diǎn)時(shí),汽缸內(nèi)氣體壓力小于大氣壓力p0 ,即pa= (0.80~0.90)p0。進(jìn)入汽缸內(nèi)的可燃混合氣的溫度,由于進(jìn)氣管、汽缸壁、活塞頂、氣門(mén)和燃燒室壁等高溫零件的加熱以及與殘余廢氣的混合而升高到340~400K。
氣缸體和曲軸箱通常鑄成一體,統(tǒng)稱(chēng)為氣缸體,它是發(fā)動(dòng)機(jī)的外殼及裝配基礎(chǔ),一般采用優(yōu)質(zhì)合金鑄鐵或鋁合金制成。氣缸體內(nèi)呈圓柱形的空間稱(chēng)為氣缸,氣缸表面稱(chēng)為氣缸壁。氣缸是氣體交換、燃燒的場(chǎng)所,也是活塞運(yùn)動(dòng)的軌道。為保證活塞與氣缸的密封及減少磨損,氣缸壁應(yīng)具有有效較高的加工精度和較低的表面粗糙度。為了使氣缸在工作時(shí)的熱量得到散發(fā),在氣缸體、氣缸套機(jī)體之間制有能夠容納冷卻液的夾層空腔,稱(chēng)為水套。
配氣機(jī)構(gòu)
配氣機(jī)構(gòu)的作用是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作順序和各缸工作循環(huán)的要求,及時(shí)地開(kāi)啟和關(guān)閉進(jìn)、排氣門(mén),使可燃混合氣(汽油發(fā)動(dòng)機(jī))或新鮮空氣(柴油發(fā)動(dòng)機(jī))進(jìn)入氣缸,并將廢氣排入大氣。 [3]
四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)廣泛采用氣門(mén)凸輪式配氣機(jī)構(gòu),它由氣門(mén)組和氣門(mén)傳動(dòng)組兩部分組成。按其傳動(dòng)方式不同,可分為正時(shí)齒輪傳動(dòng)式和鏈條傳動(dòng)式兩種;按凸輪軸的位置不同,可分為下置凸輪軸式、中置凸輪軸式和上置凸輪軸式。下置凸輪軸式配氣機(jī)構(gòu)工作時(shí),曲軸通過(guò)一對(duì)互相嚙合的正時(shí)齒輪帶動(dòng)凸輪軸旋轉(zhuǎn),當(dāng)凸輪的凸尖上升到位置時(shí)氣門(mén)開(kāi)度。當(dāng)凸輪的凸尖向下運(yùn)動(dòng)時(shí),由于氣門(mén)彈簧的彈力作用,氣門(mén)及其傳動(dòng)機(jī)件恢復(fù)原位,將氣道關(guān)閉。與下置凸輪軸式配氣機(jī)構(gòu)相比,中置和上置凸輪軸式配氣機(jī)構(gòu)因曲軸與凸輪軸距離較大,故多為正時(shí)鏈條或正時(shí)帶傳動(dòng)。中置凸輪軸式省去了推桿;上置凸輪軸式省去了挺桿及推桿。