金投网

汽油发动机工作原理

金投能源网为您提供石油百科知识分析,本文介绍了汽油发动机工作原理。一个工作循环包括有四个活塞行程:进气行程、压缩行程、膨胀行程(作功行程)和排气行程。

发动机又分为外燃机与内燃机两大类。当燃料在锅炉中燃烧,将炉中的水烧成水蒸汽,再将蒸气通到气缸中驱动机械运转(如火车用的蒸气机、发电机组用的蒸气轮机),这种发动机称为外燃机。将燃料引入气缸内燃烧,通过燃气膨胀驱动机械运转(如柴油机、汽油机、煤气机等),这种发动机称为内燃机。

汽油发动机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,排球门开启,考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。

相关推荐

深圳市华宝新能源股份有限公司 首次公开发行股票并在创业板上市 发行结果公告
深圳市华宝新能源股份有限公司首次公开发行股票并在创业板上市发行结果公告
河南百川畅银环保能源股份有限公司 关于股东减持股份进展暨减持时间过半的公告
股东北京红杉铭德股权投资中心(有限合伙)保证向本公司提供的信息内容真实、准确、完整,没有虚假记载、误导性陈述或重大遗漏。
新天绿色能源股份有限公司 2022年8月主要经营数据公告
新天绿色能源股份有限公司2022年8月主要经营数据公告
苏美达股份有限公司 关于子公司转让部分光伏电站项目公司股权的进展公告
本公司董事会及全体董事保证本公告内容不存在任何虚假记载、误导性陈述或者重大遗漏,并对其内容的真实性、准确性和完整性承担个别及连带责任。
新疆大全新能源股份有限公司 第二届董事会第二十九次会议决议公告
本公司董事会及全体董事保证公告内容不存在任何虚假记载、误导性陈述或者重大遗漏,并对其内容的真实性、准确性和完整性依法承担法律责任。
名称 价格(美元/桶) 涨跌额 涨跌幅

原油主力  CUM

-- -- --
地 区 98号 92号 95号 0号
北京油价
上海油价
天津油价
重庆油价
广东油价
浙江油价
江苏油价
湖南油价
山东油价
安徽油价
  • 最新
  • 周排行
  • 日排行
免责声明本文来自第三方投稿,投稿人在金投网发表的所有信息(包括但不限于文字、视频、音频、数据及图表)仅代表个人观点,不保证该信息的准确性、真实性、完整性、有效性、及时性、原创性等,版权归属于原作者,如无意侵犯媒体或个人知识产权,请来电或致函告之,本站将在第一时间处理。金投网发布此文目的在于促进信息交流,不存在盈利性目的,此文观点与本站立场无关,不承担任何责任。未经证实的信息仅供参考,不做任何投资和交易根据,据此操作风险自担。侵权及不实信息举报邮箱至:tousu@cngold.org。

原油频道ENERGY.CNGOLD.ORG