单缸四冲程汽油机的工作原理是什么?
单缸四冲程汽油机经过进气、压缩、作功、排气四个行程完成一个工作循环,在这个过程中,活塞上下往复运动四个行程,相应的曲轴旋转两周。
1、吸气冲程
进气阀(L)打开,活塞向下运动,燃油和空气的混合物进入汽缸,当活塞运动至最低时,进气阀关闭。
2、压缩冲程
进气阀与排气阀都关闭着,活塞向上运动,燃油和空气的混合气体被压缩,当活塞运动至最顶部时,压缩冲程结束,将机械能转化为内能。
3、做功冲程
火花点燃混和气体,燃烧的气体急剧膨胀,推动活塞下行,将内能转化为机械能。
4、排气冲程
排气阀(R)打开,活塞向上运动,将燃烧后的废气排出,当活塞运动至最顶部时,排气阀关闭。
扩展资料
单缸四冲程发动机属于往复活塞式内燃机,根据所用燃料种类的不同,分为汽油机、柴油机和气体燃料发动机三类。以汽油或柴油为燃料的活塞式内燃机分别称作汽油机或柴油机。
使用天然气、液化石油气和其他气体燃料的活塞式内燃机称作气体燃料发动机。汽油和柴油都是石油制品,是汽车发动机的传统燃料。非石油燃料称作代用燃料。燃用代用燃料的发动机称作代用燃料发动机,如乙醇发动机、氢气发动机、甲醇发动机等。
单缸四冲程柴油机的工作原理与四冲程汽油机相同,也是由进气、压缩、做功、排气四个形成组成。
不同的是柴油机进气行程进的是纯空气,在压缩行程接近上止点时,由喷油器将柴油喷入燃烧室,由于这时汽缸内的温度已经远远超过柴油的自燃温度,喷入的柴油经过短暂的着火延迟后,自行着火燃烧,对外做功。
参考资料来源:百度百科-单缸四冲程发动机
参考资料来源:百度百科-四冲程
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首先要明白单缸是指的只有一个燃烧室,四冲程是指的汽油机工作的四个步骤,分别是进气冲程、压缩冲程、燃烧冲程(也叫做功冲程)和排气冲程。
分别介绍各个冲程的工作目的和工作原理。
首先,活塞上行,进气门打开,随着活塞的上行,空气通过进气门进入气缸,喷油器喷出雾化的汽油与空气充分混合,形成汽油和空气的混合气体。汽油当活塞行至最高位置时,进气门关闭,进气冲程结束,进入压缩冲程。
此时,活塞下行,将燃烧室内的混合气体进行压缩,压力和温度同时升高,并进一步均匀混合,形成高温高压的汽油混合气体,当活塞下行至最低位置后,压缩冲程结束,汽缸内的温度和压力达到最高值,进入燃烧冲程。
此时,火花塞点火,气缸内的高温高压混合气体迅速燃烧,释放出大量的能量,推动活塞快速上行,对外做功。
燃烧冲程结束后,活塞下行,排除燃烧室内的废气,这就是排气冲程。
四冲程汽油发动机经过进气、压缩、燃烧作功、排气四个行程,完成一个工作循环。这期间活塞在上、下止点间往复移动了四个行程,相应地曲轴旋转了两周。
这里需要特别说明的是,四个冲程中只有燃烧冲程(也叫做功冲程)是汽油机主动完成并能够对外做功,其余三个冲程都需要外力推动活塞完成。
原理如下图:
(1)进气行程 发动机的进气门开启,排气门关闭。曲轴通过连杆带动活塞由上止点向下止点移动,活塞顶面以上容积增大,压力降低,产生真空吸力,这样空气便经由进气管道和进气门被吸人气缸,同时喷油器喷出雾化的汽油与空气充分混合。活塞到达下止点时,进气门关闭,进气停止。
(2)压缩行程 为使吸人气缸的可燃混合气能迅速燃烧,以产生较大的压力,必须在燃烧前将可燃混合气进行压缩。在压缩过程中,进、排气门均关闭,曲轴通过连杆带动活塞从下止点向上止点运动,随着气缸内容积减小,可燃混合气被压缩,其压力和温度同时升高,并进一步均匀馄合,以便于点火嫌烧。活塞到达上止点时,压缩行程结束。
(3) 做功行程 进、排气门继续关闭。当接近压缩终了时,火花塞跳火,经过压缩的可#R混合气被点燃并迅速燃烧,放出大量热能,使气缸内的压力和温度急剧上升。高温高压的燃气推动活塞从上止点向下止点运动,通过连杆带动曲轴旋转,输出动力。
(4)排气行程 进气门关闭,排气门开启。废气先在自身压力的作用下排出,当活塞由下止点向上止点移动时,废气被强制排人大气中。活塞到达上止点时,排气门关闭,排气行程结束。
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