四冲程汽油机.docx

四冲程汽油机往复活塞式内燃机所用的燃料主要是汽油(gasoline)或柴油 (diesel)由于汽油和柴油具有不同的性质，因而在发动机的工作原 理和结构上有差异一、四冲程汽油机工作原理汽油机是将空气与汽油以一定的比例混合成良好的混合气，在吸 气冲程被吸入汽缸，混合气经压缩点火燃烧而产生热能，高温高压的 气体作用于活塞顶部，推动活塞作往复直线运动，通过连杆、曲轴飞 轮机构对外输出机械能四冲程汽油机在进气冲程、压缩冲程、做功 冲程和排气冲程内完成一个工作循环1、 吸气冲程(intake stroke) 活塞在曲轴的带动下由上止点移 至下止点此时进气门开启，排气门关闭，曲轴转动180在活塞移 动过程中，汽缸容积逐渐增大，汽缸内气体压力从pr逐渐降低到pa， 汽缸内形成一定的真空度，空气和汽油的混合气通过进气门被吸入汽 缸，并在汽缸内进一步混合形成可燃混合气由于进气系统存在阻力， 进气终点(图中a点)汽缸内气体压力小于大气压力0 p，即pa= (0.80〜0.90) 0 p进入汽缸内的可燃混合气的温度，由于进气管、 汽缸壁、活塞顶、气门和燃烧室壁等高温零件的加热以及与残余废气 的混合而升高到340〜400K。

2、 压缩冲程(compression stroke) 压缩冲程时，进、排气门 同时关闭活塞从下止点向上止点运动，曲轴转动180°活塞上移时，工作容积逐渐缩小，缸内混合气受压缩后压力和温度不断升高，到达压缩终点时，其压力pc可达800〜2 000kPa，温度达600〜750K在示 功图上，压缩行程为曲线a〜c3、 做功冲程(power stroke) 当活塞接近上止点时，由火花塞 点燃可燃混合气，混合气燃烧释放出大量的热能，使汽缸内气体的压 力和温度迅速提高燃烧最高压力pZ达3 000〜6 000kPa，温度TZ 达2 200〜2 800K高温高压的燃气推动活塞从上止点向下止点运动， 并通过曲柄连杆机构对外输出机械能随着活塞下移，汽缸容积增加， 气体压力和温度逐渐下降，到达b点时，其压力降至300〜500kPa， 温度降至1 200〜1 500K在做功冲程，进气门、排气门均关闭，曲轴 转动180 °在示功图上，做功行程为曲线c-Z-b4、 排气冲程(exhaust stroke) 排气冲程时，排气门开启， 进气门仍然关闭，活塞从下止点向上止点运动，曲轴转动180排气 门开启时，燃烧后的废气一方面在汽缸内外压差作用下向缸外排出， 另一方面通过活塞的排挤作用向缸外排气。

由于排气系统的阻力作用， 排气终点r点的压力稍高于大气压力，即pr=(1.05〜1.20)p0排气 终点温度Tr=900〜1100K活塞运动到上止点时，燃烧室中仍留有一 定容积的废气无法排出，这部分废气叫残余废气四冲程柴油机四冲程柴油机工作原理四冲程柴油机和汽油机一样，每个工作循环也是由进气冲程、压 缩冲程、做功冲程和排气冲程组成由于柴油机以柴油作燃料，与汽油相比，柴油自燃温度低、黏度大不易蒸发，因而柴油机采用压缩终 点压燃着火，也叫压燃式点火，其工作过程及系统结构与汽油机有所 不同.1、 进气冲程 汽车发动机进入汽缸的工质是纯空气由于柴 油机进气系统阻力较小，进气终点压力pa= （0.85〜0.95）p0，比汽油 机高进气终点温度Ta=300〜340K，比汽油机低2、 压缩冲程 由于压缩的工质是纯空气，因此柴油机的压缩比 比汽油机高（一般为8 =16〜22）压缩终点的压力为3 000〜5 000kPa， 压缩终点的温度为750〜1 000K，大大超过柴油的自燃温度（约520K）3、 做功冲程 当压缩冲程接近终了时，在高压油泵作用下，将 柴油以10MPa左右的高压通过喷油器喷入汽缸燃烧室中，在很短的时 间内与空气混合后立即自行发火燃烧。

汽缸内气体的压力急速上升， 最高达5 000〜9 000kPa，最高温度达1 800〜2 000K由于柴油机是 靠压缩自行着火燃烧，故称柴油机为压燃式发动机4、 排气冲程 柴油机的排气与汽油机基木相同，只是排气温度 比汽油机低一般Tr=700〜900K对于单缸发动机来说，其转速不均 匀，发动机工作不平稳，振动大这是因为四个冲程中只有一个冲程 是做功的，其他三个冲程是消耗动力为做功做准备的冲程为了解决 这个问题，飞轮必须具有足够大的转动惯量，这样又会导致整个发动 机质量和尺寸增加采用多缸发动机可以弥补上述不足现代汽车用 多采用四缸、六缸和八缸发动机。