内燃机的构造和工作原理
内燃机是一种能够将化学能转化为机械能的热机。在内燃机中,燃料在燃烧过程中释放能量,并通过往复循环过程转化为连续运动。内燃机通常采用往复活塞式结构,包括气缸、活塞、连杆曲轴等重要部件。
1.气缸:内燃机通常有一个或多个气缸,气缸壁内部光滑,充当活塞运动的导向面。气缸通常用铸铁或铝合金制成。
2.活塞:活塞是内燃机的运动部件,通常是一个柱状或圆柱形的零件,位于气缸内。活塞上下运动在曲轴的驱动下完成,将压力转化为机械能。
3.曲轴:曲轴是内燃机的核心组成部分,将来自活塞和连杆的往复运动转化为旋转运动。曲轴通过连杆和活塞连接并驱动机械装置,将发动机的功率传递到外部。
4.连杆:连杆将活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动。连杆连接着活塞与曲轴,通过摇杆机构使活塞的上下运动转变为曲轴的回转运动。
5.气门:气门是内燃机进、排气的关键部件。气门通过气门弹簧和凸轮机构控制开关,使燃烧室与气缸通道正确连接,完成进、排气过程。
内燃机的工作原理如下:
1.进气冲程:活塞下行,气缸内压力下降,气门打开,油气混合物通过进气道进入燃烧室。同时,曲轴带动连杆将活塞向下推动。
汽车发动机工作原理2.压缩冲程:活塞上行,气门关闭,气缸内油气混合物被压缩,并使混合物中的燃料、空气更加充分混合并增加压力。曲轴再次带动连杆将活塞向上推动,使体积变小。
3.燃烧冲程:当活塞达到最高点时,燃油喷射器向燃烧室喷射燃料,与空气形成可燃混合气体,然后通过火花塞产生的火花点燃混合气体。燃烧产生的高温高压气体将活塞向下推动,曲轴再次带动连杆。
4.排气冲程:活塞再次向上移动,气门打开,废气通过排气道排出,气缸内压力下降。曲轴带动连杆将活塞向上推动。
以上四个冲程完成一个完整的循环,并将化学能转换为机械能,推动发动机的运转。
总体而言,内燃机通过不断重复的往复运动将燃料在燃烧室内燃烧,释放出的能量转化为机械能,驱动发动机的运动。内燃机在现代交通运输、工业生产和家庭用途中得到广泛应用。