现代发动机的工作原理
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现代发动机的工作原理

您转动点火开关中的钥匙,发动机便会启动。 你踩油门,汽车向前行驶。 你拿出钥匙,引擎就熄火了。 你的引擎就是这样工作的,对吧? 它比我们大多数人意识到的要详细得多,每一秒都在幕后发生。

引擎的内部运作

您的汽车发动机由两个主要部件组成:气缸体和气缸盖。

发动机的顶部称为气缸盖。 它包含阀门,这些阀门可以打开和关闭以调节来自各个气缸的空气/燃料混合物和废气的流量。 每个气缸必须至少有两个阀门:一个用于进气(将未燃烧的空气-燃料混合物释放到气缸中)和一个用于排气(从发动机中释放用过的空气-燃料混合物)。 许多发动机的进气和排气都使用多个气门。

凸轮轴通过气缸盖的中间或顶部连接,以控制气门操作。 凸轮轴具有称为凸角的突出部分,可迫使气门精确打开和关闭。

凸轮轴和曲轴密切相关。 它们必须在发动机运行的最佳时间运行。 它们通过链条或正时皮带连接以保持此正时。 曲轴每转一圈,凸轮轴必须完成两个完整的转圈。 曲轴的一整圈等于活塞在其气缸中的两个冲程。 动力循环——实际产生驱动汽车所需动力的过程——需要四次活塞冲程。 让我们仔细看看活塞在发动机内部的工作原理以及四个不同的阶段:

  • 消费:要开始工作循环,发动机首先需要的是进入气缸的空气-燃料混合物。 当活塞开始向下移动时,进气门在气缸盖中打开。 燃料-空气混合物以大约 15:1 的比例进入气缸。 当活塞到达其冲程底部时,进气阀关闭并密封气缸。

  • 压缩:活塞在气缸中向上移动,压缩空气/燃料混合物。 活塞环密封气缸中活塞的侧面,防止压缩损失。 当活塞到达此冲程的顶部时,气缸中的内容物处于极压状态。 正常压缩比在 8:1 和 10:1 之间。 这意味着气缸中的混合物被压缩到其原始未压缩体积的十分之一左右。

  • 电源供应:当气缸内的物质被压缩时,火花塞点燃空气-燃料混合物。 有一个受控的爆炸将活塞向下推。 之所以称为动力冲程,是因为它是转动曲轴的力。

  • 排气:当活塞处于其冲程底部时,气缸盖中的排气阀打开。 当活塞再次向上移动时(在其他气缸中同时发生的动力循环的影响下),气缸中的燃烧气体被向上推并通过排气门排出发动机。 当活塞到达此冲程的顶端时,排气阀关闭,循环再次开始。

  • 考虑一下:如果您的发动机以 700 RPM 或 RPM 怠速运转,则表示曲轴每分钟完全旋转 700 次。 由于占空比每转一圈发生一次,每个气缸在怠速时每分钟会发生 350 次爆炸。

发动机是如何润滑的?

油是发动机运行中的重要流体。 在发动机的内部部件中有一些小通道,称为油道,油被强制通过。 机油泵从油底壳中抽取机油,并迫使其在发动机中循环,确保密密麻麻的金属发动机部件平稳运行。 这个过程不仅仅是润滑组件。 它可以防止产生过热的摩擦,冷却发动机内部部件,并在发动机部件之间(例如气缸壁和活塞之间)形成紧密密封。

油气混合物是如何形成的?

由于发动机运行期间产生的真空,空气被吸入发动机。 当空气进入​​发动机时,喷油器喷出与空气混合的燃油,燃油的比例约为 14.7:1。 这种混合物在每个进气循环中被吸入发动机。

这解释了现代发动机的基本内部工作原理。 数十个传感器、模块和其他系统和组件在此过程中工作,使发动机运行。 路上行驶的绝大多数汽车都配备以相同方式工作的发动机。 当您考虑确保数百个发动机部件在数千英里的多年服务中平稳、高效和可靠地运行所需的精度时,您会开始欣赏工程师和机械师的工作,让您到达需要的地方。 去。

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