
四冲程汽油机工作原理解析
四冲程汽油机的工作循环包含四个行程,分别是进气行程、压缩行程、燃烧做功行程和排气行程。
进气行程:此阶段进气门开启,排气门关闭。从上止点向下移动,使气缸上方的容积增大,形成真空度。在真空吸力的作用下,汽油与空气混合形成可燃混合气,通过进气道和进气门被吸入气缸。这个过程将持续到过了下止点并关闭进气门为止。随后,上行开始压缩气体。
压缩行程:在这个阶段,进排气门均关闭,气缸内的可燃混合气被压缩,造成混合气温度升高,压力上升。当接近上止点时,可燃混合气的压力将上升到0.6~1.2MPa左右,温度则可达330℃~430℃。
燃烧做功行程:在压缩行程接近上止点时,安装在气缸盖上的火花塞发出电火花,点燃被压缩的可燃混合气。混合气燃烧后释放大量热量,使得缸内燃气压力和温度迅速上升,最高燃烧压力可达3~6MPa,最高温度则可达2 200℃~2 500℃。高温高压的燃气推动快速向下移动,并通过曲柄连杆机构对外输出动力。此行程开始时,进排气门均处于关闭状态。
排气行程:当燃烧做功行程接近结束时,排气门开启。由于此时缸内压力高于大气压力,高温废气迅速从气缸内。这一过程中,废气以自由排气的方式迅速通过排气门。随着越过下止点向上移动,进入强制排气阶段,强制将缸内废气。当接近上止点时,排气过程结束。气缸内的气体压力略高于大气压力,约为0.105~0.115MPa,废气温度约为600℃~900℃。由于燃烧室占有一定的容积,排气过程结束后,缸内仍会留下部分废气,这部分气体被称为残余废气。
四冲程汽油机通过以上四个行程完成一个工作循环。在这个过程中,上下往复运动四次,相应的曲轴旋转两周。
