四行程汽油發動機是怎樣進行工作循環
大部分汽車用戶稱之為發動機,但發動機是一個龐大的概念,定義為將某種能量轉化為機械能(動力)的機器。類型包括內燃機、外燃機、電動機、渦輪風扇等。這些機器叫發動機,那么汽車上裝備的四沖程內燃機有什么特點呢?這種機器最大的優點是體積小,最大的缺點是結構復雜,工作原理同樣復雜。讓讓我們了解一下傳統的發動機。
四沖程概念:進氣、噴油、壓縮、蒸發、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生的負壓吸力來吸入空氣。ECU行車電腦會根據進氣中的含氧量來計算發動機的噴油量。這個比率叫做"空燃比"。空氣吸入和注入后,油氣混合,為第二沖程打下基礎。
壓縮沖程是至關重要的一步,動作是活塞在曲軸的驅動下,在氣缸內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成氣態。要知道氣態混合油氣的燃燒速度遠遠超過液態燃料,提高速度的意義就是充分燃燒。
知識點:發動機轉速(rpm)的概念是曲軸轉速,指的是它一分鐘轉多少圈。速度也可以理解為一分鐘做多少次功。假設發動機轉速為2000轉/分,2000倍的"入口和出口"動作會在一分鐘內完成,留給膨脹做功沖程的時間是毫秒標準。要想在這么短的時間內將混合油氣充分燃燒并部分轉化為有效功(功率),前提是混合油氣燃燒速度非常快,這就是壓縮沖程蒸發燃油的意義。
膨脹筆畫:白話描述是"點火工作或者"燃燒和爆炸推進"。汽油發動機利用火花塞產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膨脹做功。所謂膨脹,是指燃燒時化學反應中分子的劇烈運動。運動的驅動力驅動活塞從上向下運動。活塞帶動連桿,連桿帶動曲軸轉動。曲軸動力輸出端的飛輪將旋轉動力(扭矩)輸出到變速箱,再通過傳動系統帶動車輪旋轉。
排氣沖程:以上三個步驟都是在發動機的缸內完成的,燃燒產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,四沖程內燃機完成了一次能量轉換,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:了解內燃機的工作原理很有好處。正如汽車用戶需要知道的那樣,它它實際上是發動機在運轉過程中承受的高溫高壓。在如此惡劣條件下運行的發動機,需要有效的潤滑和高標準的散熱。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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