四行程汽油機

四行程汽油機每完成一個工作循環需要經過進氣、壓縮、膨脹(做功)和排氣4個過程。活塞上下往復運動4次.相應曲軸旋轉720度(兩圈)。

概述

汽油機工作時,先將汽油和空氣在汽缸外部混合成可燃混合氣,然後再吸人汽缸。

工作原理

1)進氣行程

進氣行程開始時,活塞位於上止點,排氣門關閉,進氣門開啟,活塞被曲軸帶動從上止點向下止點移動,曲軸由0度沿順時針方向轉到180度。此時,汽缸內活塞上方的容積增大,壓力低到小於大氣壓力,可燃混合氣在壓差作用下被吸人汽缸。進氣終了時汽缸內的壓力為0. 0740. 093 MPa。

流進汽缸內的可燃混合氣,因與汽缸壁、活塞頂等高溫機件接觸並與前一行程(排氣行程)留下的高溫殘餘廢氣混合,所以它的溫度上升到-403 K。

2)壓縮行程

壓縮行程開始時,進、排氣門均關閉,活塞自下止點向上止點移動,曲軸由180度轉到360度。由於活塞上方容積不斷縮小,可燃混合氣受到壓縮,其溫度和壓力不斷升高至易燃程度。壓縮終了時,可燃混合氣的溫度為600-700 K,可燃混合氣壓力為0. 6-1. 5 MPa。

壓縮終了時,可燃混合氣的壓力和溫度取決於壓縮比,壓縮比愈大,燃燒速度愈大,因而發動機發出的功率便愈大,經濟性愈好。但壓縮比過大時,不僅不能進一步改善燃燒狀況’反而會出現爆燃和表麵點火等不正常燃燒現象。

3)做功行程

在做功行程中,進、排氣門仍關閉。當活塞在壓縮行程接近上止點時,火花塞產生電火花,點燃被壓縮的可燃混合氣。可燃混合氣燃燒後,放出大量的熱能,使燃氣的壓力和溫度急劇升高。最高壓力為3-5 MPa,相應的溫度為2200-2800 K,且體積迅速膨脹,從而使活塞被高壓氣體推動從上止點下行,帶動曲軸從360度旋轉到540度,並輸出機械能。能量除了維持發動機本身繼續運轉消耗一部分外,其餘部分都用於對外做功,所以該行程稱為做工行程。

4)排氣行程

排氣行程開始時,進氣門關閉,排氣門開啟,活塞從下止點向上止點運動,曲軸由540度旋轉到720度,廢氣被排出。排氣終了時,汽缸內壓力稍高於大氣壓力.為0.102-0. 120 MPa.廢氣溫度為900-1200 K。

因燃燒室占有一定容積,故排氣終了時,不可能將廢氣排盡,留下的這一部分廢氣稱為殘餘廢氣。

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