汽车发动机究竟是如何运作的

发动机是如何运作的

发动机通过进气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来运作。拧动钥匙启动马达通电唤醒发动机。进气冲程时进气阀打开油气混合物进入气缸接着压缩冲程活塞向上压缩混合气。随后火花塞点火做功冲程中燃烧的混合气推动活塞做功能量经连杆传递给曲轴带动车轮。最后排气阀打开排出废气。如此周而复始让汽车得以启动和行驶 。

在进气冲程里活塞由曲轴带动从上止点向下止点移动。此时进气门开启排气门关闭随着活塞的下移气缸内容积增大压力降低形成一定的真空度。于是在大气压力的作用下空气与雾化后的汽油形成的油气混合物便通过进气管道和进气门被吸入气缸内为后续的燃烧提供“原料”。

进入压缩冲程活塞从下止点向上止点移动进、排气门均关闭。随着活塞的上行气缸内的混合气被逐渐压缩体积不断减小压力和温度不断升高。这一过程为混合气的迅速、充分燃烧创造了有利条件使得后续的做功冲程能够释放出更强大的能量。

做功冲程是发动机实现能量转化的关键环节。当活塞接近上止点时火花塞发出电火花点燃被压缩的混合气。混合气迅速燃烧放出大量的热能使气缸内的温度和压力急剧升高。高温高压的气体推动活塞从上止点向下止点运动通过连杆驱动曲轴旋转对外输出动力驱动汽车前进。

最后是排气冲程活塞从下止点向上止点运动此时进气门关闭排气门开启。燃烧后的废气在活塞的推动下通过排气门排出气缸为下一个工作循环做好准备。

发动机的这四个冲程紧密配合、连续不断地循环进行如同一场精密的舞蹈周而复始为汽车的运行提供源源不断的动力让汽车能够在道路上自由驰骋。

发动机是如何运作的

发动机工作过程:进气-压缩-喷油-燃烧-膨胀功-排气。发动机是一种能将其他形式的能量转化为机械能的机器。它最早诞生于英国。它既适用于发电设备，也适用于包括动力设备在内的整机。

进气冲程

进入气缸的工作介质是纯空气体。由于柴油机进气系统阻力小，进气终端压力Pa = (0.85 ~ 0.95) P0高于汽油机。进气终端温度TA = 300 ~ 340 K，低于汽油机。

压缩冲程

由于压缩工质为纯空气体，柴油机的压缩比高于汽油机(一般ε = 16 ~ 22)。压缩末期的压力为3000 ~ 5000千帕，压缩末期的温度为750 ~ 1 000 K，大大超过了柴油的自燃温度(约520K)。

动力行程

当压缩冲程接近尾声时，在高压油泵的作用下，柴油通过喷油器以10MPa左右的高压喷入气缸燃烧室，并在短时间内与空气体混合，然后立即自发燃烧。缸内气体压力迅速上升，最大值为5000 ~ 9000千帕，最高温度为1800 ~ 2000千帕，由于柴油机是自点火，靠压缩燃烧，故称压燃式发动机。

排气冲程

柴油机的排气与汽油机基本相同，但排气温度比汽油机低。一般tr = 700 ~ 900 k，对于单缸发动机，其转速不均匀，发动机工作不稳定，振动大。这是因为四招中只有一招做功，另外三招消耗力量为做功做准备。为了解决这个问题，飞轮必须有足够大的转动惯量，这将导致整个发动机质量和尺寸的增加。多缸发动机可以弥补以上缺点。现代汽车广泛使用四缸、六缸和八缸发动机。