四冲程发动机工作原理资料PPT学习教案.pptx
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四冲程发动机是汽车、摩托车以及其他许多机械设备中的核心部件,其工作原理对于理解机械动力的产生至关重要。在四冲程汽油机中,整个工作过程分为四个主要阶段:进气行程、压缩行程、作功行程和排气行程。 1. **进气行程**: 在这个阶段,进气门开启,排气门关闭。活塞由上止点向下止点移动,通过进气歧管和气门系统,外部的空气与燃油混合物被吸入气缸。由于活塞的下行,气缸内的体积增大,压力下降至大气压,大约75-90 kPa,温度为370~440 K。 2. **压缩行程**: 进入压缩行程后,进气门和排气门均关闭。随着活塞向上移动,气缸内的混合气被压缩,压力和温度显著升高,达到600~1500 kPa,温度约为600~800 K。此时,PVra示功图显示压力变化的情况,活塞接近上止点时,压力和温度达到峰值。 3. **作功行程**: 当活塞到达上止点附近,火花塞产生电火花,引燃压缩后的混合气,导致剧烈的燃烧反应,释放大量热能。燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动,做功,驱动连杆转动曲轴,从而输出动力。最高温度可达2200~2800 K,压力3~5 MPa,而作功结束时,温度降低到1500~1700 K,压力减小至300~500 kPa。 4. **排气行程**: 排气门打开,进气门保持关闭,活塞再次上行,将燃烧后的废气推出气缸,排气压力一般为105~125 kPa,温度在900~1200 K。这一过程称为排气行程,为下一轮进气行程做好准备。 四冲程汽油机与柴油机在工作循环上有相似之处,如曲轴每转两周完成一个工作循环,每个行程曲轴转半周,并且只有作功行程产生动力。然而,两者之间也存在显著差异: - 汽油机的燃料与空气在缸外预先混合,形成可燃混合气,而柴油机则直接将纯空气引入气缸。 - 点火方式不同,汽油机依靠电火花塞点燃混合气,柴油机则利用高温压缩空气自燃(压燃)来点燃柴油。 - 汽油机设有点火系统,而柴油机没有;柴油机有喷油器,汽油机则无此部件。 了解这些基本原理,可以帮助我们更好地理解汽车等机械设备的动力来源以及其运行效率。同时,比较汽油机和柴油机的不同,有助于我们选择适合特定应用的发动机类型。
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