Chapter 5 Engine principle 发动机工作原理
5.1 Four stroke gasoline engine operation 四冲程汽油发动机工作原理
发动机之所以能源源不断地提供动力,得益于气缸内的进气、压缩、做功、排气这四个行程有条不紊地循环运作(图2-5-1)。
图2-5-1 Four stroke gasoline engine operation 四冲程汽油发动机工作原理
1.intake 进气
2.piston 活塞
3.connecting rod 连杆
4.crankshaft 曲轴
5.spark plug 火花塞
6.combustion chamber 燃烧室
7.exhaust 排气
8.intake stroke 进气行程
9.compression stroke 压缩行程
10.power stroke 做功行程
11.exhaust stroke 排气行程
进气行程,活塞从气缸内上止点移动至下止点时,进气门打开,排气门关闭,新鲜的空气和汽油混合气被吸入气缸内。
压缩行程,进排气门关闭,活塞从下止点移动至上止点,将混合气体压缩至气缸顶部,以提高混合气的温度,为做功行程做准备。
做功行程,火花塞将压缩的气体点燃,混合气体在气缸内发生“爆炸”产生巨大压力,将活塞从上止点推至下止点,通过连杆推动曲轴旋转。
排气行程,活塞从下止点移至上止点,此时进气门关闭,排气门打开,将燃烧后的废气通过排气歧管排出气缸外。
汽油在气缸内燃烧如图2-5-2所示。
图2-5-2 Gasoline combustion in the cylinder 汽油在气缸内燃烧
1.exhaust passage 排气道
2.exhaust valve 排气门
3.piston 活塞
4.piston ring 活塞环
5.combustion chamber 燃烧室
6.intake valve 进气门
7.intake passage 进气道
5.2 Four stroke diesel engine operation 四冲程柴油发动机工作原理
四冲程柴油机和汽油机一样,每个工作循环也是由进气行程、压缩行程、做功行程和排气行程组成(图2-5-3)。由于柴油机以柴油作燃料,与汽油相比,柴油自燃温度低、黏度大、不易蒸发,因而柴油机采用压缩终点自燃着火。
图2-5-3 Four stroke diesel engine operation 四冲程柴油发动机工作原理
1.exhaust valve 排气门
2.inlet valve 进气门
3.injector 喷油器
4.glow plug 预热塞
5.piston 活塞
6.direction of rotation 旋转方向
7.crankshaft 曲轴
8.compressed air 压缩的空气
9.fuel jet 喷油
10.to exhaust 到排气
11.induction stroke 进气冲程
12.compression stroke 压缩冲程
13.injection stroke(working stroke) 喷油冲程(做功冲程)
14.exhaust stroke 排气冲程
5.3 Two stroke gasoline engine operation 二冲程汽油发动机工作原理
发动机气缸体上有三个孔,即进气孔、排气孔和换气孔,这三个孔分别在一定时刻由活塞关闭(图2-5-4)。其工作循环包含的两个行程如下。
图2-5-4 Two stroke gasoline engine operation 二冲程汽油发动机工作原理
1.exhaust gases 排气
2.exhaust port 排气口
3.transfer port 过渡(换气)口
4.current 电流
5.spark 火花
6.petrol-air mixture 汽油-空气混合气
7.inlet port 进气口
8.crankshaft 曲轴
第一冲程:活塞自下止点向上移动,三个气孔同时被关闭后,进入气缸的混合气被压缩;在进气孔露出时,可燃混合气流入曲轴箱。
第二冲程:活塞压缩到上止点附近时,火花塞点燃可燃混合气,燃气膨胀推动活塞下移做功。这时进气孔关闭,密闭在曲轴箱内的可燃混合气被压缩;当活塞接近下止点时排气孔开启,废气冲出;随后换气孔开启,受预压的可燃混合气冲入气缸,驱除废气,进行换气行程。
5.4 Rotary engine operation 转子发动机工作原理
壳体的内部空间(或旋轮线室)总是被分成三个工作室(图2-5-5)。在转子的运动过程中,三个工作室的容积不停地变动,在摆线形缸体内相继完成进气、压缩、燃烧和排气四个行程。每个行程都是在摆线形缸体中的不同位置进行。
图2-5-5 Rotary engine operation 转子发动机工作原理图
1.intake stroke 进气行程
2.compression stroke 压缩行程
3.power stroke 做功行程
4.exhaust stroke 排气行程
5.intake valve 进气门
6.exhaust valve 排气门
7.spark plug 火花塞
8.rotor 转子