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发动机是如何工作的

发动机通过一系列复杂而有序的过程来工作,其核心在于活塞在一个封闭空间内往复运动,配合其他关键组件,产生动力:

首先,进气冲程开始,起动机带动曲轴转动,使活塞从上止点下降,气缸内产生真空吸力,进气门打开,外界空气或可燃混合气被吸入气缸。自然进气发动机的进气压力低于大气压,而增压发动机的进气压力则可高于大气压。进气温度与增压器的工作状态和发动机转速密切相关。

接下来是压缩冲程,活塞从下止点向上运动,进气门和排气门都关闭,气体被压缩,温度和压力升高。压缩冲程结束时,气缸内的压力和温度都很高,特别是在柴油机和增压发动机中,这一数值更高。

随后是做功冲程,压缩冲程结束时,火花塞点火,可燃混合气燃烧,温度急剧升高,体积膨胀,产生极高压力,推动活塞下行。这是唯一产生动力的冲程,气缸内的最高温度可达2000°C,压力高达5MPa。此时噪音和振动最为显著。

最后是排气冲程,活塞上行,排气门打开,将燃烧后的废气排出气缸。

在这些冲程中,曲柄连杆机构起着至关重要的作用。它包括机体组、曲轴飞轮组和活塞连杆组。机体组主要由气缸体和气缸盖组成,气缸体是主体,气缸盖则密封气缸与活塞,形成燃烧室。曲轴飞轮组由曲轴和飞轮等组成,曲轴将活塞的往复运动转化为旋转运动并输出,飞轮用于储能。活塞连杆组包括活塞和活塞环,活塞在气缸中往复运动,活塞环起密封作用。

此外,配气机构也必不可少,它包括气门组和气门传动组。气门组由气门和气门导管等组成,气门控制燃料的输入和废气的排出。气门传动组由凸轮轴和气门挺柱等组成,凸轮轴负责控制气门的开闭。

综上所述,发动机的工作是多个部件协同作用的结果。每个冲程和机构都发挥着关键作用,共同保证发动机的正常运转。

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