Question

汽车发动机的工作原理

Answer 1

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Answer 2

发动机一般为四冲程，其工作原理包括进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。大多数汽车发动机是四冲程的。

1、进气冲程

当进气门打开，排气门关闭时，活塞从上止点运动到下止点，活塞上方的气缸容积增大，产生真空度，气缸内压力下降到进气压力以下。

在真空吸气的作用下，化油器或汽油喷射装置雾化的汽油与空气体混合形成可燃混合气，由进气口和进气门吸入。进气过程持续进行，直到活塞经过下止点，进气门关闭。然后向上的活塞开始压缩气体。

2、压缩冲程

所有的进气门和排气门都关闭，气缸内的可燃混合气被压缩，混合气的温度和压力升高。在活塞上止点前，可燃混合气压力升至0.6~1.2MPa左右，温度可达330℃～430℃。

3、工作行程

当压缩冲程接近上止点时，安装在气缸盖上方的火花塞发出电火花，点燃压缩的可燃混合物。可燃混合气燃烧后放出大量热量，缸内气体压力和温度迅速上升，最高燃烧压力3~6MPa，最高燃烧温度2200℃～2500℃。

高压气体推动活塞快速运动到下止点，通过曲柄连杆机构对外做功。在工作冲程开始时，进气门和排气门关闭。

4、排气冲程

在工作冲程结束时，排气阀打开。由于此时气缸中的压力高于大气压力，高温废气迅速从气缸中排出。这个阶段属于自由排气阶段，高温废气以局部音速通过排气阀排出。

随着排气过程的进行，进入强制排气阶段，活塞运动超过下止点到达上止点，强制排出气缸内的废气。当活塞到达上止点附近时，排气过程结束。

发动机的技术特点

1、发动机气门驱动机构采用液压支承滚珠摇臂式结构，与现在一般汽油机上普遍采用的液压挺杆式气门驱动机构相比，这种新颖的气门驱动机构具有摩擦扭矩相对较小的优点，因此所需的驱动力亦小，从而可有效减小发动机功耗，降低油耗。

2、为有效地减轻整车重量，1.4升汽油机采用铝合金缸体，取得了十分明显的轻量化效果。

3、采用专用材料和经特殊工艺加工的塑料进气管代替传统金属进气管，不仅收到轻量化效果，而且可以有效地减小进气管壁阻力，提高进气效率，增大发动机功率。

4、采用先进工艺加工的涨断式连杆，利用专用涨断设备将加工完毕的连杆大头孔涨断，而不是原先采用的锯开，磨削工艺。这样可利用涨断连杆锯齿状“哈夫”面，确保绝对准确的紧固定位，从而减小摩擦力和延长连杆使用寿命。