四冲程汽油机的工作原理是？
四冲程汽油机的工作原理是？
楼主您好：四冲程汽油机的工作原理：&(1) 进气行程。曲轴带动活塞从上止点向下止点运动，此时，进气门开启，排气门关闭。活塞移动过程中，气缸内容积逐渐增大，形成真空度，于是可燃混合气通过进气门被吸入气缸，直至活塞到达下止点，进气门关闭时结束。&由于进气系统存在进气阻力，进气终了时气缸内气体的压力低于大气压力，约为0.075MPa～0.09MPa。由于气缸壁、活塞等高温件及上一循环留下的高温残余废气的加热，气体温度升高到370K～440K。(2) 压缩行程。进气行程结束时，活塞在曲轴的带动下，从下止点向上止点运动，气缸内容积逐渐减小。此时进、排气门均关闭，可燃混合气被压缩，至活塞到达上止点时压缩结束。压缩过程中，气体压力和温度同时升高，并使混合气进一步均匀混合，压缩终了时，气缸内的压力约为0.6MPa～1.2MPa，温度约为600K～800K。(3) 作功行程。在压缩行程末，火花塞产生电火花点燃混合气，并迅速燃烧，使气体的温度、压力迅速升高，从而推动活塞从上止点向下止点运动，通过连杆使曲轴旋转作功，至活塞到达下止点时作功结束。&作功开始时气缸内气体压力、温度急剧上升，瞬间压力可达3MPa～5MPa，瞬时温度可达2200K～2800K。&(4) 排气行程。在作功行程接近终了时，排气门打开，进气门关闭，曲轴通过连杆推动活塞从下止点向上止点运动。废气在自身剩余压力和在活塞推动下，被排出气缸，至活塞到达上止点时，排气门关闭，排气结束。因排气系统存在排气阻力，排气冲程终了时，气缸内压力略高于大气压力，约为0.105MPa～0.115MPa，温度约为900K～1200K。&
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楼主你好！
我们以单缸汽油发动机为例，讲解一下汽油机的工作原理。&&& 气缸内装有活塞，活塞通过活塞销、连杆与曲轴相连接。活塞在气缸内做往复运动，通过连杆推动曲轴转动。为了吸入新鲜气体和排出废气，设有进气门和排气门。&&& 活塞顶离曲轴中心最远处，即活塞最高位置，称为上止点。活塞顶部离曲轴中心最近处，即活塞最低位置，称为下止点。上、下止点间的距离称为活塞行程，曲轴与连杆下端的连接中心至曲轴中心的距离称为曲轴半径。活塞每走一个行程相应于曲轴转角180°。对于气缸中心线通过曲轴中心线的发动机，活塞行程等于曲柄半径的两倍。&&& 活塞从上止点到下止点所扫过的容积称为发动机的工作容积或发动机排量，用符号VL表示。&&& 四冲程发动机的工作循环包括四个活塞行程，既进气行程、压缩行程、膨胀行程（作功行程）和排气行程。&&& 进气行程&&& 化油器式汽油机将空气与燃料先在气缸外部的化油器中进行混合，然后再吸入气缸。进气行程中，进气门打开，排气门关闭。随着活塞从上止点向下止点移动，活塞上方的气缸容积增大，从而气缸内的压力降低到大气压力以下，即在气缸内造成真空吸力。这样，可燃混合气便经进气管道和进气门被吸入气缸。&&& 压缩行程&&& 为使吸入气缸内可燃混合气能迅速燃烧，以产生较大的压力，从而使发动机发出较大功率，必须在燃烧前将可燃混合气压缩，使其容积缩小、密度加大、温度升高，即需要有压缩过程。在这个过程中，进、排气门全部关闭，曲轴推动活塞由下止点向上止点移动一个行程称为压缩行程。&&& 压缩终了时，活塞到达上止点，活塞上方形成很小空间，称为燃烧室。压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小容积之比称为压缩比，以ε表示：&&& 压缩比愈大，在压缩终了时混合气的压力和温度便愈高，，燃烧速度也愈快，因而发动机发出的功率愈大，经济性愈好。但压缩比过大时，不仅不能进一步改善燃烧情况，反而会出现爆燃和表面点火等不正常燃烧现象。爆燃是由于气体压力和温度过高，在燃烧室内离点燃中心较远处的末端可燃混合气自燃造成的一种不正常燃烧。爆燃时火焰以极高的速率向外传播，甚至在气体来不及膨胀的情况下，温度和压力急剧升高。同时，还会引起发动机过热，功率下降，燃油消耗量增加等一系列不良后果。表面点火是由于燃烧室内炽热表面与炽热处（如排气门头，火花塞电极，积炭处）点燃混合气产生的另一种不正常燃烧（也称为炽热点火或早燃）。表面点火发生时，也伴有强烈的敲击声（较沉闷），产生的高压会使发动机件负荷增加，寿命降低。&&& 作功行程&&& 在这个行程中，进、排气门仍旧关闭。当活塞接近上止点时，装在气缸盖上的火花塞即发出电火花，点燃被压缩的可燃混合气。可燃混合气被燃烧后，放出大量的热能，因此，燃气的压力和温度迅速增加，所能达到的最高压力约为3-5Mpa，相应的温度则为K。高温高压的燃气推动活塞从上止点向下止点运动，通过连杆使曲轴旋转并输出机械能，除了用于维持发动机本身继续运转而外，其余即用于对外作功。&&& 排气行程&&& 可燃混合气燃烧后生成的废气，必须从气缸中排除，以便进行下一个进气行程。&&& 当膨胀接近终了时，排气门开启，靠废气的压力进行自由排气，活塞到达下止点后再向上止点移动时，继续将废气强制排到大气中。活塞到上止点附近时，排气行程结束。在排气行程中气缸内压力稍高于大气压力，约为0.105-0.115Mpa。排气终了时，废气温度约为900-1200K。&&& 由于燃烧室占有一定容积，因此在排气终了时，不可能将废气排尽，留下的这一部分废气称为残余废气。&&& 综上所述，四冲程汽油发动机经过进气、压缩、燃烧作功、排气四个行程，完成一个工作循环。这期间活塞在上、下止点间往复移动了四个行程，相应地曲轴旋转了两周。
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吸粪车单缸四冲程汽油机工作原理
吸粪车单缸四冲程汽油机每一个工作循环低都有四个活塞行程，按其作用分别称为进气行程、压缩行程、做功行程和排气行程。
1、进气行程：在进气行程终，活塞由曲轴带动由上止点向下止点运行，此时中国专用车报价吸粪车厂家生产的吸粪车排气门关闭，进气门开启。由于活塞由上止点向下止点运动过程中，汽缸内容积逐渐增大，形成一定的真空度，所以混合气通过进气门被吸入汽缸。当活塞到达下止点时，整个汽缸内充满混合气。
2、压缩行程：进气行程结束后，活塞在曲轴的带动下由下止点向上止点运动，此时吸粪车排气门仍处于关闭状态，而进气门开始逐渐关闭。随着活塞的向上运动，汽缸内容积减小，由于进气门和排气门均处于关闭状态，进入汽缸内的混合气被压缩，其温度和压力升高，直到活塞到达下止点时压缩行程结束，
3、做功行程：当活塞运动接近压缩行程上止点时，火花塞跳火点燃汽缸内的混合气，此时吸粪车进气门和排气门均处于关闭状态，汽缸内的温度和压力同时升高，从而推动活塞从上止点向下止点运动，并通过连杆推动曲轴旋转输出机械能。
4、排气行程：做功行程结束时，气缸内的气体将活塞推至下止点，气缸内的混合气也因燃烧变为废气。此时排气门打开，进气门仍处于关闭状态，活塞在曲轴的带动下从下止点向上止点运动，气缸内的废气经排气门排出，直到活塞到达上止点，排气行程结束。
吸粪车发动机工作时，需要连续不断地进行循环，在每个循环中都是依次完成进气、压缩、做功、排气四个行程。
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发动机每个工作循环是由行程、压缩行程、做功行程和排气行程组成，而四冲程发动机要完成一个工作循环，活塞在气缸内需要往返4个行程（即曲轴转2转）。四冲程发动机又分为四冲程汽油机和四冲程柴油机，两者的主要区别是点火方式不同。汽油机是火花塞点火，而柴油机是压燃。所&&&&属往复式内燃机分&&&&类汽油机、柴油机和气体燃料发动机发明人奥托发明时间1876年
四冲程发动机
发动机为汽车提供动力。发动机还广泛应用于机械、、工程机械和发电机组等各个方面。发动机种类繁多，其中四冲程发动机是最常见的一种.四冲程发动机属于往复式内燃机，根据所用燃料种类的不同，分为汽油机、柴油机和气体燃料发动机三类。以汽油或柴油为燃料的活塞式内燃机分别称作或。使用天然气、液化石油气和其他气体燃料的活塞式内燃机称作气体燃料发动机。汽油和柴油都是石油制品，是汽车发动机的传统燃料。非石油燃料称作代用燃料。燃用代用燃料的发动机称作，如乙醇发动机、氢气发动机、甲醇发动机等。
四冲程发动机⑴工作循环（cycle)--由进气（intake)、压缩（compression）、做功（p四冲程发动机ower）和排气（exhaust）等四个工作过程组成的封闭过程。
⑵上、下止点--活塞顶离曲轴回转中心最远处为上止点（TopDeadCenter，TDC）；活塞顶离曲轴回转中心最近处为下止点（BottomDeadCenter，BDC）。活塞从一个止点运动至另一个止点的过程称为冲程（stroke）。
⑶活塞行程（pistonstroke)--上、下止点间的距离S称为活塞行程。曲轴的回转半径R称为。显然，曲轴每回转1周，活塞移动2个活塞行程。对于汽缸中心线通过曲轴回转中心的内燃机，有S=2R。
⑷汽缸工作容积--上、下止点间所包容的汽缸容积称为汽缸工作容积（sweptvolume），
⑸发动机排量--发动机所有汽缸工作容积的总和称为发动机排量（enginedisplacement），
⑹燃烧室容积--活塞位于上止点时，活塞顶面以上汽缸盖底面以下所形成的空间称为燃烧室，其容积称为燃烧室容积（clearancevolume），也叫压缩容积，
⑺汽缸总容积--汽缸工作容积与燃烧室容积之和称为汽缸总容积，
⑻压缩比--汽缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比（compressionratio），压缩比的大小表示活塞由下止点运动到上止点时，汽缸内的气体被压缩的程度。压缩比越大，压缩终了时汽缸内的气体压力和温度就越高。轿车用汽油机的压缩比一般为8～11。
⑼工况--内燃机在某一时刻的运行状况简称工况，以该时刻内燃机输出的有效功率和曲轴转速表示。曲轴转速即为内燃机转速（speed）。
⑽负荷率内燃机在某一转速下发出的有效功率与相同转速下所能发出的最大有效功率的比值称为负荷率，以百分数表示。负荷率通常简称负荷（load）。往复活塞式内燃机所用的燃料主要是(gasoline）或(diesel）。由于汽油和柴油具有不同的性质，因而在发动机的工作原理和结构上有差异。
往复活塞式四冲程汽油机是德国人奥托（Nicolaus A.Otto）在大气压力式发动机基础上，于1876 年发明并投入使用的。由于采用了进气、压缩、做功和排气四个冲程，发四冲程发动机动机的热效率从大气压力式发动机的11%提高到14%，而发动机的质量却降低了70%。
1892 年德国工程师狄塞尔（Rudolf Diesel）发明了（即柴油机），实现了历史上的第二次重大突破。由于采用高压缩比和膨胀比，热效率比当时其他发动机又提高了1 倍。1956年，德国人汪克尔(F.ankel）发明了，使发动机转速有较大幅度的提高。1964年，德国NSU公司首次将转子式发动机安装在轿车上。
1926 年，瑞士人布希（A.Buchi）提出了废气涡轮增压理论，利用发动机排出的废气能量来驱动压气机，给发动机增压。50 年代后，废气涡轮增压技术开始在车用内燃机上逐渐得到应用，使发动机性能有很大提高，成为内燃机发展史上的第三次重大突破。
1967 年德国(Bosch）公司首次推出由电子计算机控制的汽油喷射系统(ElectronicFuel Injection，EFI），开创了电控技术在汽车发动机上应用的历史。经过30年的发展，以电子计算机为核心的发动机管理系统（Engine Management System，EMS）已逐渐成为汽车、特别是轿车发动机上的标准配置。由于电控技术的应用，发动机的污染物排放、噪声和燃油消耗大幅度地降低，改善了动力性能，成为发展史上第四次重大突破。
按发动机在一个工作循环期间往复运动的行程数，分为四冲程和。在一个工作循环中活塞往复四个行程的内燃机称作四冲程往复活塞式内燃机，而活塞往复两个行程完成一个工作循环的则称作二冲程往复活塞式内燃机。汽油机是将空气与汽油以一定的比例混合成良好的混合气，在进气行程被吸入汽缸，混合气经压缩点火燃烧而产生热能，高温高压的气体作用于活塞顶部，推动活塞作往复直线运动，通过连杆、曲轴飞轮机构对外输出机械能。四冲程汽油机在进气行程、压缩行程、做功行程和排气行程内完成一个工作循环。活塞在曲轴的带动下由上止点移至下止点。此时进气门开启，排气门关闭，曲轴转动180°。在活塞移动过程中，汽缸容积逐渐增大，汽缸内气体压力从pr逐渐降低到pa，汽缸内形成一定的真空度，空气和汽油的混合气通过进气门被吸入汽缸，并在汽缸内进一步混合形成可燃混合气。由于进气系统存在阻力，进气终点（图中a 点）汽缸内气体压力小于大气压力0 p ，即pa= (0.80～0.90) 0 p。进入汽缸内的可燃混合气的温度，由于进气管、汽缸壁、活塞顶、和燃烧室壁等高温零件的四冲程发动机加热以及与残余废气的混合而升高到340～400K。压缩冲程时，进、排气门同时关闭。活塞从下止点向上止点运动，曲轴转动180°。活塞上移时，工作容积逐渐缩小，缸内混合气受压缩后压力和温度不断升高，到达压缩终点时，其压力pc可达800～2 000kPa，温度达600～750K。在示功图上，压缩行程为曲线a～c。当活塞接近上止点时，由火花塞点燃可燃混合气，混合气燃烧释放出大量的热能，使汽缸内气体的压力和温度迅速提高。燃烧最高压力pZ达3 000～6 000kPa，温度TZ达2 200～2 800K。高温高压的燃气推动活塞从上止点向下止点运动，并通过曲柄连杆机构对外输出机械能。随着活塞下移，汽缸容积增加，气体压力和温度逐渐下降，到达b 点时，其压力降至300～500kPa，温度降至1 200～1 500K。在做功行程，进气门、排气门均关闭，曲轴转动180°。在示功图上，做功行程为曲线c-Z-b。排气冲程时，排气门开启，进气门仍然关闭，活塞从下止点向上止点运动，曲轴转动180°。排气门开启时，燃烧后的废气一方面在汽缸内外压差作用下向缸外排出，另一方面通过活塞的排挤作用向缸外排气。由于排气系统的阻力作用，排气终点r 点的压力稍高于大气压力，即pr=(1.05～1.20)p0。排气终点温度Tr=900～1100K。活塞运动到上止点时，燃烧室中仍留有一定容积的废气无法排出，这部分废气叫残余废气。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。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，其工作过程及系统结构与汽油机有所不同.进入汽缸的工质是纯空气。由于柴油机进气系统阻力较小，进气终点压力pa= (0.85～0.95)p0，比汽油机高。进气终点温度Ta=300～340K，比汽油机低。由于压缩的工质是纯空气，因此柴油机的压缩比比汽油机高（一般为ε=16～22）。压缩终点的压力为3 000～5 000kPa，压缩终点的温度为750～1 000K，大大超过柴油的自燃温度（约520K）。当压缩行程接近终了时，在高压油泵作用下，将柴油以10MPa左右的高压通过喷油器喷入汽缸燃烧室中，在很短的时间内与空气混合后立即自行发火燃烧。汽缸内气体的压力急速上升，最高达5 000～9 000kPa，最高温度达1 800～2 000K。由于柴油机是靠压缩自行着火燃烧，故称柴油机为压燃式发动机。柴油机的排气与汽油机基本相同，只是排气温度比汽油机低。一般Tr=700～900K。对于单缸发动机来说，其转速不均匀，发动机工作不平稳，振动大。这是因为四个行程中只有一个行程是做功的，其他三个行程是消耗动力为做功做准备的行程。为了解决这个问题，飞轮必须具有足够大的转动惯量，这样又会导致整个发动机质量和尺寸增加。采用多缸发动机可以弥补上述不足。现代汽车用多采用四缸、六缸和八缸发动机。如图，所示为单缸发动机的基本结构，它由汽缸10、活塞8、连杆7、曲轴3、汽缸盖11、机体、凸轮轴16、进气门25、排气门15、气门弹簧、曲轴齿形带轮等组成，往复活塞式内燃机的工作腔称作汽缸，汽缸内表面为圆柱形。在汽缸内作往复运动的活塞通过活塞销与连杆的一端铰接，连杆的另一端则与曲轴相连，构成曲柄连杆机构。活塞在汽缸内作往复运动时，连杆推动曲轴旋转，或者相反。同时，汽缸的容积在不断的由小变大，再由大变小，如此循环不已。汽缸的顶端用汽缸盖封闭。汽缸盖上装有进气门和排气门。通过进、排气门的开闭实现向汽缸内充气和向汽缸外排气。进、排气门的开闭由驱动。凸轮轴由曲轴通过齿形带或齿轮驱动。构成汽缸的零件称作汽缸体，曲轴在曲轴箱内转动。
发动机1—油底壳 2—机油 3—曲轴 4—曲轴同步带轮 5—同步带 6—曲轴箱 7—连杆 8—活塞 9—水套 10—汽缸 11—汽缸盖
12—排气管 13—凸轮轴同步带轮 14—摇臂 15—排气门 16—凸轮轴 17—高压线 18—分电器 19—空气滤清器
20—化油器 21—进气管 22—点火开关 23—点火线圈 24—火花塞 25—进气门 26—蓄电池 27—飞轮 28—启动机
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