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内燃机工作原理的核心要素有哪些?

2025-02-24 14:07 发布

内燃机工作原理的核心要素主要包括四个冲程、关键元件以及燃烧和排气等环节。

四个冲程是内燃机工作的基础,包括吸气、压缩、做功和排气。在吸气冲程中,进气门打开,活塞从上向下移动,气缸体积增大,气压降低形成负压,吸入空气和燃料混合物。压缩冲程中,进排气门关闭,活塞从下向上移动,压缩混合气体,使其温度和压力升高。做功冲程中,混合气体被点燃产生高温高压燃气,推动活塞向下,将热能转化为机械能。排气冲程中,排气门打开,活塞向上移动排出废气。

内燃机的关键元件对于实现高效运行至关重要。活塞通过活塞环滑动完成往复运动,并带动连杆。连杆则将活塞的往复运动转化为旋转运动。热管输出燃烧室内的热能,带动活塞多次循环运动。冷却系统排出热管内有害气体,降低温度。油泵抽出废气,保证气缸中燃料混合气体有高压。风扇则冷却机体和内部部件。

在进气、燃烧和排气环节中,进气时,机壳内的活塞排气时气缸后部开口迎风抽取空气。燃烧时,混合气在火花塞或柴油喷油嘴作用下燃烧,能量转化为高温高压气体。排气时,高压气体推动活塞向上,废气从排气门排出。

内燃机工作原理的核心还在于燃烧。燃烧是内燃机的核心问题,柴油机是压燃式着火,汽油机是点燃式着火,只有燃烧才能将燃油化学能转化为机械功。燃烧的两大要素是空气和燃油,需要尽可能排出废气,充入新鲜空气,这由充气效率衡量。燃油要定量定时向燃烧室供油,研究供油、喷油和燃烧规律,与进气量匹配。此外,三大参数也非常重要。压缩比决定内燃机性能,过量空气系数影响燃烧质量,燃油消耗率决定经济性。

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