汽油發(fā)動機(汽油機)的工作原理
四沖程汽油機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,推動活塞作往復(fù)直線運動,通過連桿、曲軸飛輪機構(gòu)對外輸出機械能。四沖程汽油機在進氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程內(nèi)完成一個工作循環(huán)。
活塞在曲軸的帶動下由上止點移至下止點。此時進氣門開啟,排氣門關(guān)閉,曲軸轉(zhuǎn)動180°。在活塞移動過程中,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進氣門被吸入汽缸,并在汽缸內(nèi)進一步混合形成可燃混合氣。由于進氣系統(tǒng)存在阻力,進氣終點時,汽缸內(nèi)氣體壓力小于大氣壓力p0 ,即pa= (0.80~0.90)p0。進入汽缸內(nèi)的可燃混合氣的溫度,由于進氣管、汽缸壁、活塞頂、氣門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。
做功沖程(power stroke)
當(dāng)活塞接近上止點時,由火花塞點燃可燃混合氣,混合氣燃燒釋放出大量的熱能,使汽缸內(nèi)氣體的壓力和溫度迅速提高。燃燒壓力pZ達3 000~6 000kPa,溫度TZ達2 200~2 800K。高溫高壓的燃氣推動活塞從上止點向下止點運動,并通過曲柄連桿機構(gòu)對外輸出機械能。隨著活塞下移,汽缸容積增加,氣體壓力和溫度逐漸下降,到達 b 點時,其壓力降至300~500kPa,溫度降至1 200~1 500K。在做功沖程,進氣門、排氣門均關(guān)閉,曲軸轉(zhuǎn)動180°。
在氣缸體的下部有主軸承座,用于安裝曲軸飛輪組。氣缸體的側(cè)面設(shè)有挺桿室,用于安裝氣門傳動機件。氣缸體的上平面安裝氣缸蓋,下平面安裝機油盤,前端面安裝正時齒輪蓋,均加有襯墊并用螺栓緊固密封。氣缸體的后端面安裝飛輪殼。