第二節內燃機的工作原理
內燃機中熱能與機械能的轉化,是通過氣缸內連續進行進氣、壓縮、工作(燃燒和膨脹)、排氣四個過程來完成的。
一、單缸四行程柴油機的工作循環
單缸四行程柴油機的工作循環是在曲軸旋轉兩周(720°),即活塞往複運動四個行程中,完成進氣、壓縮、工作、排氣四個過程的。
進氣行程:活塞從上止點向下止點移動,使氣缸內造成真空吸力,此時進氣門打開,新鮮空氣經過空氣濾清器和進氣歧管舉吸入氣缸。在進氣過程氣紅內的氣體壓力低於大氣壓力,約為78.45~88.26千帕,氣體溫度約為50~70℃。進氣行程曲軸轉動角度由0°~180°。
工作過程。壓縮行程接近終了,活塞接近上也點前,噴油器將柴油霧狀高壓噴入氣碰,細小的油霧在高溫下很快蒸發,與空氣混合成可燃混合氣,井在高溫下自行著火燃燒,放出大量熱能,使氣缸中的氣體溫虛和壓力大大上升。
單缸四行程柴油機曲軸每轉舞亂、隻有半圈做功,因此曲軸旋轉是很不均勻的。為了提高運轉的均勻性,通常要裝置一個比較沉重的飛輪。多缸柴油機具有兩個以上的氣缸,各缸的工作循環以及做功行程以相同的時間間輻交替進行。例如因缸四行程柴油機,曲軸每轉兩圈有四個13:做功,若各缸交替進行做功,則平均每半圈有一個氣缸做功。多缸油機運轉均勻性比單缸柴油機好得多。
二、四行程汽油機的工作循環
四行程汽油機的工作循環,也是通過四個行程完成進氣、壓縮、工作(燃燒和膨脹)、排氣四個過程的。隻是由於所用燃料的性質不同,它的工作方式就與柴油機有所不同。其特點是:
(一)汽油機進縮行程中,被吸進氣缸的是汽油和空氣|的混合物,而不是純粹的空氣。
(二)汽油機的壓縮比低(一般為5~7),壓縮終了時,可燃混合氣的壓力隻有490.3~882.6千帕,溫度隻有I250~30000℃。
(三)汽油機氣缸內的可燃混合氣,是用火花塞發出的電火花來點燃的。
三、二行程內燃機的工作原理
四行程內燃機是由四個行程完成一個工作循環的。也就!是在四個行程中,完成進氣、壓縮、工作和排氣四個過程。在這四個行程,隻有工作行程產生動力,其餘三個行程都是輔助行程,是—動力的行程。由此可見,減少輔助行程,可以提高內燃機的功率。因此,出現了二行程內燃機。
二行程內燃機是由兩個行程完成一個工作循環的。也就是在曲軸旋轉一周,活塞往複運動兩個行程中,完成進氣、壓縮、工作和排氣四個過程。
(一)單缸二行程柴油機的工作循環:
進氣:沒有進氣門,隻在氣缸中部開有進氣孔,進氣是由活塞在氣缸內往複移動時打開或關閉進氣孔的辦法來完成的。
排氣:有兩種方法,一種是氣缸蓋上有排氣門:另一種是沒有排氣門,麵在氣缸中部開有排氣孔,也是利用活塞在氣缸內往複移動打開或關閉排氣孔的。