曲軸,活塞的工作原理,活塞發動機的工作原理是什麼

2021-12-19 19:28:10 字數 5770 閱讀 3923

1樓:逢吉丁辰

在發動機工作時,總有一部分可燃混合氣和廢氣經活塞環竄到曲軸箱內,竄到曲軸箱內的汽油蒸氣凝結後將使機油變稀,效能變壞。廢氣內含有水蒸氣和二氧化硫,水蒸氣凝結在機油中形成泡沫,破壞機油供給,這種現象在冬季尤為嚴重;二氧化硫遇水生成亞硫酸,亞硫酸遇到空氣中的氧生成硫酸,這些酸性物質的出現不僅使機油變質,而且也會使零件受到腐蝕。由於可燃混合氣和廢氣竄到曲軸箱內,曲軸箱內的壓力將增大,機油會從曲軸油封、曲軸箱襯墊等處滲出而流失。

流失到大氣中的機油蒸氣會加大發動機對大氣的汙染。發動機裝有曲軸箱通風裝置就可以避免或減輕上述現象,因此,發動機曲軸箱通風裝置的作用是:1、防止潤滑油變質,減少摩擦機件的腐蝕。

發動機工作時有一部分可燃混合氣和廢氣漏到曲軸箱內,漏到箱內的汽油蒸汽凝結而將機油變稀,效能變壞,降低潤滑效果。如果廢氣中含有水蒸氣和硫的氣體,則會形成硫酸,對機件產生腐蝕。 2、降壓降溫防熱,漏如曲軸箱內的氣體使箱內啊壓力溫度升高,機油從油封襯墊處滲漏和變質。

通風后對機油有一定的冷卻降壓防漏作用。 3、減少對大氣汙染和**可燃氣體有利於提高燃油的經濟性,減少了排放的汙染。活塞連桿組是發動機的傳動件,它把燃燒氣體的壓力傳給曲軸,使曲軸旋轉並輸出動力。

活塞連桿組主要由活塞、活塞環、活塞銷及連桿等組成活塞連桿組把燃燒氣體的壓力傳給曲軸,使曲軸旋轉並輸出動力;活塞的頂部還與汽缸蓋、汽缸比共同組成燃燒室。

活塞的頂部直接與高溫燃氣接觸,活塞的溫度也很高,高溫使活塞的機械效能下降,熱膨脹量增加;活塞在作功行程中,承受燃氣的高壓衝擊(3~5mp),活塞在汽缸中高速運動,平均速度達到8~12m/s,要求活塞質量小,熱膨脹係數小,導熱性好和耐磨。一般採用鋁合金,個別柴油機也採用高階鑄鐵或耐熱鋼。

2樓:匿名使用者

你先去看看曲柄連桿的原理就知道,這個是有機械模型的,活塞等於是一個只有一個移動自由度的滑塊,其動力由密閉活塞室的燃燒提供動力,熱能轉化為機械動能,連桿就是活塞和曲軸之間的連桿,曲軸等於是曲柄,迴圈往復做的運動

活塞發動機的工作原理是什麼

3樓:春天梨的熊

1,外燃機工作原理:當大量的煤燃燒產生熱能把水加熱成大量的水蒸汽時,高壓便產生了,然後這種高壓又推動機械做功,從而完成了熱能向動能的轉變。

2,內燃機工作原理:活塞式內燃機將燃料和空氣混合,在其汽缸內燃燒,釋放出的熱能使汽缸內產生高溫高壓的燃氣。燃氣膨脹推動活塞作功,再通過曲柄連桿機構或其他機構將機械功輸出,驅動從動機械工作。

3,噴氣發動機工作原理:燃料和氧化劑在燃燒室內起化學反應而釋放熱能,然後熱能在噴管中轉化為調整氣流的功能。

擴充套件資料

內燃機冷卻方式:內燃機按照冷卻方式不同可以分為水冷發動機和風冷發動機。水冷發動機是利用在氣缸體和氣缸蓋冷卻水套中進行迴圈的冷卻液作為冷卻介質進行冷卻的。

而風冷發動機是利用流動於氣缸體與氣缸蓋外表面散熱片之間的空氣作為冷卻介質進行冷卻的。水冷發動機冷卻均勻,工作可靠,冷卻效果好,被廣泛地應用於現代車用發動機。

4樓:途虎話養車

發動機的工作原理(分四衝程和兩衝程)常見的是「四衝程發動機」發動機又以燃油的不同又分為:汽油發動機和柴油發動機。汽油機是點燃的(動力小、噪音低、工作柔和、平穩、體積小);柴油機是壓燃的(體積大、動力大、工作粗暴、噪音大)。

要把它們的工作原理講出來,這裡有點困難只能大概說一下。

「四衝程發動機」是指:發動機要完成一個工作迴圈時,他需要經過進氣、壓縮、作工、排氣這麼四個過程。

也就是說當活塞由「上止點」(0度)時向下運動,這時進氣門同時開啟,活塞頂部形成真空將新鮮空氣經由化油器與汽油混合後形成的「混合氣」吸入氣缸;當活塞執行到達「下止點」(180度)時(第一衝程完成);活塞在(其它缸的作用下)慣性的作用下向上執行(這時進排氣門都處在關閉狀態)多吸入的混合氣進行壓縮,當活塞到達「上止點」(360度)時(第二個衝程完成),被壓縮的可燃混合氣的溫度、壓力都很高,這時火花塞釋放高壓火花,瞬間被點燃的高壓氣體就形成了強大的「爆發力「氣體,在這氣體的作用下將活塞向下推動形成作工行程;當活塞執行到達「下止點」(540度)時(第三個衝程完成);活塞在(其它缸的作用下)慣性的作用下向上執行(這時排氣門處在開啟狀態)燃燒過的廢氣在自身的剩餘壓力和國塞的推動下排出,當活塞到達「上止點」(720度)時(第四個衝程完成)。

下一工作迴圈開始。柴油機的工作原理就是將點燃變為壓燃(自燃),他省去了點火這一環節。

「兩衝程發動機」是指:發動機要完成一個工作迴圈時,他需要經過進氣壓縮、作工排氣這麼兩個過程(他是把前兩項合併成一個過程,後兩項合併成一個過程

5樓:讓你吃了一精

活塞發動機也叫往復式發動機,是一種利用一個或者多個活塞將壓力轉換成旋轉動能的發動機。活塞發動機是熱機的一種,靠汽油、柴油等燃料提供動力。活塞式發動機主要由氣缸、活塞、連桿、曲軸、氣門機構、螺旋槳減速器、機匣等組成。

活塞式航空發動機是由汽車的活塞式發動機發展而來,大多是四衝程發動機,即一個氣缸完成一個工作迴圈,活塞在氣缸內要經過四個衝程,依次是進氣衝程、壓縮衝程、膨脹衝程和排氣衝程。發動機除主要部件外,還須有若干輔助系統與之配合才能工作。

二、活塞發動機進氣衝程、壓縮衝程、膨脹衝程和排氣衝程四大沖程原理

活塞頂部在曲軸旋轉中心最遠的位置叫上死點、最近的位置叫下死點、從上死點到下死點的距離叫活塞衝程。活塞式航空發動機大多是四衝程發動機,即一個氣缸完成一個工作迴圈,活塞在氣缸內要經過四個衝程,依次是進氣衝程、壓縮衝程、膨脹衝程和排氣衝程。

(1)進氣衝程工作原理

發動機開始工作時,首先進入「進氣衝程」,氣缸頭上的進氣門開啟,排氣門關閉,活塞從上死點向下滑動到下死點為止,氣缸內的容積逐漸增大,氣壓降低——低於外面的大氣壓。於是新鮮的汽油和空氣的混合氣體,通過開啟的進氣門被吸入氣缸內。混合氣體中汽油和空氣的比例,一般是 1比 15即燃燒一公斤的汽油需要15公斤的空氣。

(2)壓縮衝程原理

進氣衝程完畢後,開始了第二衝程,即「壓縮衝程」。這時曲軸靠慣性作用繼續旋轉,把活塞由下死點向上推動。這時進氣門也同排氣門一樣嚴密關閉。

氣缸內容積逐漸減少,混合氣體受到活塞的強烈壓縮。當活塞運動到上死點時,混合氣體被壓縮在上死點和氣缸頭之間的小空間內。這個小空間叫作「燃燒室」。

這時混合氣體的壓強加到十個大氣壓。溫度也增加到攝氏400度左右。壓縮是為了更好地利用汽油燃燒時產生的熱量,使限制在燃燒室這個小小空間裡的混合氣體的壓強大大提高,以便增加它燃燒後的做功能力。

當活塞處於下死點時,氣缸內的容積最大,在上死點時容積最小(後者也是燃燒室的容積)。混合氣體被壓縮的程度,可以用這兩個容積的比值來衡量。這個比值叫「壓縮比」。

活塞航空發動機的壓縮比大約是5到8,壓縮比越大,氣體被壓縮得越厲害,發動機產生的功率也就越大。

(3)工作衝程原理

壓縮衝程之後是「膨脹衝程」也稱為「工作衝程」,也是第三個衝程。在壓縮衝程快結束,活塞接近上死點時,氣缸頭上的火花塞通過高壓電產生了電火花,將混合氣體點燃,燃燒時間很短,大約0.015秒;但是速度很快,大約達到每秒30米。

氣體猛烈膨脹,壓強急劇增高,可達60到75個大氣壓,燃燒氣體的溫度到攝氏2000到2500度。燃燒時,區域性溫度可能達到

三、四千度,燃氣加到活塞上的衝擊力可達15噸。活塞在燃氣的強大壓力作用下,向下死點迅速運動,推動連桿葉門下跑,連桿便帶動曲軸轉起來了。這個衝程是使發動機能夠工作而獲得動力的唯一衝程。

其餘三個衝程都是為這個衝程作準備的。

(4)排氣衝程原理

工作衝程結束後,由於慣性,曲軸繼續旋轉,使活塞由下死點向上運動。這時進氣門仍舊關閉,而排氣門大開,燃燒後的廢氣便通過排氣門向外排出。 當活塞到達上死點時,絕大部分的廢氣已被排出。

然後排氣門關閉,進氣門開啟,活塞又由上死點下行,開始了新的一次迴圈。從進氣衝程吸入新鮮混合氣體起,到排氣衝程排出廢氣止,汽油的熱能通過燃燒轉化為推動活塞運動的機械能,帶動螺旋槳旋轉而作功,這一總的過程叫做一個「迴圈」。這是一 種周而復始的運動。

由於其中包含著熱能到機械能的轉化,所以又叫做「熱迴圈」。活塞航空發動機要完成四衝程工作,除了上述氣缸、活塞、聯杆、曲軸等構件外,還需要一些其他必要的裝置和構件。

6樓:愛軍

往復式發動機也叫活塞發動機,是一種利用一個或者多個活塞將壓力轉換成旋轉動能的發動機。最常用的往復式發動機是利用汽油或者柴油燃料產生壓力的。通常都不止一個活塞,每個活塞都在氣缸內,燃料-空氣混合物被注入其內,然後被點燃。

熱氣膨脹,推動活塞向後運動。活塞的這種直線運動通過連桿和曲軸轉換成圓周運動。這種發動機經常被通稱為內燃機,儘管內燃機並不必須包括活塞。

發動機是汽車的心臟,為汽車的行走提供動力,關係著汽車的動力性、經濟性、環保性。簡單來說,發動機就是一個能量轉換機構,即將汽油(柴油)或天然氣的熱能,通過在密封汽缸內燃燒氣體膨脹,推動活塞作功,轉變為機械能,這是發動機最基本的原理。

發動機的所有結構都是為能量轉換服務的,發動機伴隨著汽車走過了100多年的歷史,無論是在設計、製造、工藝還是在效能、控制方面都有很大的提高,但其基本原理仍然沒有改變。這是一個富於創造的時代,那些發動機的設計者們,不斷地將最新科技與發動機融為一體,把發動機變成一個複雜的機電一體化產品,使發動機效能達到近乎完善的程度,各世界著名汽車廠商也將發動機的效能作為競爭亮點,更加註重能源消耗、尾氣排放等與環境保護相關的方面,從而使人們在悠閒的享受汽車文化的同時,也能保護環境、節約資源。

發動機主要結構是機體,其他構件都是安裝在機體上。由曲柄連桿機構,配氣機構,燃油供給系統,潤滑系統,冷卻系統,汽油機有點火系統等。按燃料分發動機有汽油和柴油發動機兩種;按工作方式分有二衝程和四衝程兩種。

工作原理

汽油機是將空氣與汽油以一定的比例混合成良好的混合氣,在吸氣衝程被吸入汽缸,混合氣經壓縮點火燃燒而產生熱能,高溫高壓的氣體作用於活塞頂部,推動活塞作往復直線運動,通過連桿、曲軸飛輪機構對外輸出機械能。四衝程汽油機在進氣衝程、壓縮衝程、做功衝程和排氣衝程內完成一個工作迴圈。

進氣衝程(intake stroke)

活塞在曲軸的帶動下由上止點移至下止點。此時進氣門開啟,排氣門關閉,曲軸轉動180°。在活塞移動過程中,汽缸容積逐漸增大,汽缸內氣體壓力從pr逐漸降低到pa,汽缸內形成一定的真空度,空氣和汽油的混合氣通過進氣門被吸入汽缸,並在汽缸內進一步混合形成可燃混合氣。

由於進氣系統存在阻力,進氣終點 (圖中a 點)汽缸內氣體壓力小於大氣壓力0 p ,即pa= (0.80~0.90) 0 p。

進入汽缸內的可燃混合氣的溫度,由於進氣管、汽缸壁、活塞頂、氣門和燃燒室壁等高溫零件的加熱以及與殘餘廢氣的混合而升高到340~400k。

壓縮衝程(compression stroke)

壓縮衝程時,進、排氣門同時關閉。活塞從下止點向上止點運動,曲軸轉動180°。活塞上移時,工作容積逐漸縮小,缸內混合氣受壓縮後壓力和溫度不斷升高,到達壓縮終點時,其壓力pc可達800~2 000kpa,溫度達600~750k。

在示功圖上,壓縮行程為曲線a~c。

做功衝程(power stroke)

當活塞接近上止點時,由火花塞點燃可燃混合氣,混合氣燃燒釋放出大量的熱能,使汽缸內氣體的壓力和溫度迅速提高。燃燒最高壓力pz達3 000~6 000kpa,溫度tz達2 200~2 800k。高溫高壓的燃氣推動活塞從上止點向下止點運動,並通過曲柄連桿機構對外輸出機械能。

隨著活塞下移,汽缸容積增加,氣體壓力和溫度逐漸下降,到達 b 點時,其壓力降至300~500kpa,溫度降至1 200~1 500k。在做功衝程,進氣門、排氣門均關閉,曲軸轉動180°。在示功圖上,做功行程為曲線c-z-b。

排氣衝程(exhaust stroke)

排氣衝程時,排氣門開啟,進氣門仍然關閉,活塞從下止點向上止點運動,曲軸轉動180°。排氣門開啟時,燃燒後的廢氣一方面在汽缸內外壓差作用下向缸外排出,另一方面通過活塞的排擠作用向缸外排氣。由於排氣系統的阻力作用,排氣終點r 點的壓力稍高於大氣壓力,即pr=(1.

05~1.20)p0。排氣終點溫度tr=900~1100k。

活塞運動到上止點時,燃燒室中仍留有一定容積的廢氣無法排出,這部分廢氣叫殘餘廢氣。

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