汽車發動機的工作原理
發動機壹般為四沖程,其工作原理包括進氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程。大多數汽車發動機是四沖程的。
1、進氣沖程
當進氣門打開,排氣門關閉時,活塞從上止點運動到下止點,活塞上方的氣缸容積增大,產生真空度,氣缸內壓力下降到進氣壓力以下。
在真空吸氣的作用下,化油器或汽油噴射裝置霧化的汽油與空氣體混合形成可燃混合氣,由進氣口和進氣門吸入。進氣過程持續進行,直到活塞經過下止點,進氣門關閉。然後向上的活塞開始壓縮氣體。
2、壓縮沖程
所有的進氣門和排氣門都關閉,氣缸內的可燃混合氣被壓縮,混合氣的溫度和壓力升高。在活塞上止點前,可燃混合氣壓力升至0.6~1.2MPa左右,溫度可達330℃~430℃。
3、工作行程
當壓縮沖程接近上止點時,安裝在氣缸蓋上方的火花塞發出電火花,點燃壓縮的可燃混合物。可燃混合氣燃燒後放出大量熱量,缸內氣體壓力和溫度迅速上升,最高燃燒壓力3~6MPa,最高燃燒溫度2200℃~2500℃。
高壓氣體推動活塞快速運動到下止點,通過曲柄連桿機構對外做功。在工作沖程開始時,進氣門和排氣門關閉。
4、排氣沖程
在工作沖程結束時,排氣閥打開。由於此時氣缸中的壓力高於大氣壓力,高溫廢氣迅速從氣缸中排出。這個階段屬於自由排氣階段,高溫廢氣以局部音速通過排氣閥排出。
隨著排氣過程的進行,進入強制排氣階段,活塞運動超過下止點到達上止點,強制排出氣缸內的廢氣。當活塞到達上止點附近時,排氣過程結束。
發動機的技術特點
1、發動機氣門驅動機構采用液壓支承滾珠搖臂式結構,與現在壹般汽油機上普遍采用的液壓挺桿式氣門驅動機構相比,這種新穎的氣門驅動機構具有摩擦扭矩相對較小的優點,因此所需的驅動力亦小,從而可有效減小發動機功耗,降低油耗。
2、為有效地減輕整車重量,1.4升汽油機采用鋁合金缸體,取得了十分明顯的輕量化效果。
3、采用專用材料和經特殊工藝加工的塑料進氣管代替傳統金屬進氣管,不僅收到輕量化效果,而且可以有效地減小進氣管壁阻力,提高進氣效率,增大發動機功率。
4、采用先進工藝加工的漲斷式連桿,利用專用漲斷設備將加工完畢的連桿大頭孔漲斷,而不是原先采用的鋸開,磨削工藝。這樣可利用漲斷連桿鋸齒狀“哈夫”面,確保絕對準確的緊固定位,從而減小摩擦力和延長連桿使用壽命。