发动机有二冲程发动机和四冲程发动机之分,二冲程发动机工作循环也包括进气、压缩、作功和排气四个过程,但它是在活塞往复两个行程内完成的。 (1)第一行程 活塞从下止点向上止点移动,当活塞上行至关闭换气孔和排气孔时,已进入气缸的可燃混合气被压缩,活塞继续上移至上止点时,压缩结束。与此同时,活塞上行时,其下方曲轴箱内形成一定真空度。当活塞上行至进气孔开启时,新鲜的可燃混合气被吸入曲轴箱,至此,第一行程结束。 (2)第二行程 活塞接近上止点时,火花塞产生电火花点燃被压缩的可燃混合气。燃烧形成的高温、高压气体推动活塞下行作功。当活塞下行到关闭进气孔后,曲轴箱内的混合气被预压缩;活塞继续下行至排气孔开启时,燃烧后废气靠自身压力经排气孔排出;紧接着,换气孔开启,曲轴箱内经预压的混合气进入气缸,并排除气缸内残余废气。这一过程称换气过程,它将一直延续到下一行程活塞再上行关闭换气孔和排气孔为止。活塞下行到下止点时,第二行程结束。 由上两个行程可知:第一行程时,活塞上方进行换气、压缩,活塞下方进行进气;第二行程时,活塞上方进行作功、换气,活塞下方预压混合气。换气过程跨越二个行程。 2、四行程发动机机的运转是按进气行程、压缩行程、作功行程和排气行程的顺序不断循环反复的。每完成一个工作循环,曲轴旋转两圈,即720度转角。具体介绍如下: 进气行程 由于曲轴的旋转,活塞从上止点(top dead center)向下止点(bottom dead center)运动,这时排气门关闭,进气门打开。进气过程开始时,活塞位于上止点,气缸内残存有上一循环未排净的废气,因此,气缸内的压力稍高于大气压力。随着活塞下移,气缸内容积增大,压力减小,当压力低于大气压时,在气缸内产生真空吸力,空气经空气滤清器并与化油器供给的汽油混合成可燃混合气,通过进气门被吸入气缸,直至活塞向下运动到下止点。在进气过程中,受空气滤清器、化油器、进气管道、进气门等阻力影响,进气终了时,气缸内气体压力略低于大气压,约为0.075~0.09MPa,同时受到残余废气和高温机件加热的影响,温度达到370~400K。实际汽油机的进气门是在活塞到达上止点之前打开,并且延迟到下止点之后关闭,以便吸入更多的可燃混合气。 压缩行程 曲轴继续旋转,活塞从下止点向上止点运动,这时进气门和排气门都关闭,气缸内成为封闭容积,可燃混合气受到压缩,压力和温度不断升高,当活塞到达上止点时压缩行程结束。此时气体的压力和温度主要随压缩比的大小而定,可燃混合气压力可达0.6~1.2MPa,温度可达600~700K。 压缩比越大,压缩终了时气缸内的压力和温度越高,则燃烧速度越快,发动机功率也越大。但压缩比太高,容易引起爆燃。所谓爆燃就是由于气体压力和温度过高,可燃混合气在没有点燃的情况下自行燃烧,且火焰以高于正常燃烧数倍的速度向外传播,造成尖锐的敲缸声。会使发动机过热,功率下降,汽油消耗量增加以及机件损坏。轻微爆燃是允许的,但强烈爆燃对发动机是很有害的,但。汽油机的压缩比一般为ε=6~10。
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