发动机的构成和各部分的工作原理
1. 概述
发动机是指将化学能转化为机械能的装置,是汽车的重要组成部分。发动机可以根据工作原理分为内燃机和外燃机,根据燃料种类又可以分为汽油机和柴油机。
2. 发动机结构
发动机主要由缸体、缸盖、曲轴、连杆、气门、油泵、燃油喷嘴等组成。
2.1 缸体和缸盖
发动机的缸体和缸盖是发动机的关键部分。发动机的缸体包裹着活塞气缸,形成气缸体,当汽油燃烧时,活塞在气缸中上下移动,产生了机械能。缸盖上有气门和火花塞孔,气门用于控制气缸内的进出气,火花塞则用于产生火花点火。
2.2 曲轴和连杆
曲轴是发动机的“心脏”,是一个主轴,承载着连杆和活塞进行往复运动,并通过曲轴轴承与主轴轴承固定在发动机的缸体上。连杆由两颗轴承和一根连杆连接而成,是连接曲轴和活塞的零件之一。曲轴和连杆工作起来,实际上就是将活塞的往复运动变成了曲轴的旋转运动。
2.3 气门
发动机的气门是控制气缸内进出气的开关,分为进气门和排气门。气门的开启和关闭实际上就是通过凸轮轴“指使”的。发动机的排气系统会把废气排出汽车,保证发动机正常工作;而进气系统则会将空气和油混合,然后进入气缸进行燃烧。
汽车气门
2.4 油泵和燃油喷嘴
油泵是用来将油从油箱中吸出并送到发动机油路的一个装置,将汽油和空气混合后送入气缸。燃油喷嘴则是控制油量和油的雾化细度的,将燃油雾化后,与空气混合,进入气缸被点燃。
3. 发动机工作原理
在汽车行驶时,发动机的循环过程大约可以分为4个过程:吸气、压缩、爆炸、排放。
3.1 吸气
发动机工作开始后,活塞会向下移动形成的吸气冲程,气门打开,活塞从气缸内吸入新鲜空气和油的混合物。
3.2 压缩
活塞完成吸气冲程后,向上移动形成压缩冲程,同时气门关闭,将油气混合物压缩至极限;随着气压的上升,温度会随之上升,直至油气混合物点火自爆。
3.3 爆炸
此刻,点火塞点火喷出高温、高压的火花,将油气混合物点燃,燃烧产生的高温和高压试图将曲轴向前推入,机械能即将产生。
3.4 排气
压缩完的空气和爆炸后产生的废气通过排气冲程排出缸体,同时活塞向下移动,完成一个循环,在下一个时刻将继续进行吸气、压缩、爆炸、排放的过程。
4. 结束语
发动机是汽车重要的组成部分之一,其工作原理和构成对汽车性能有着决定性的作用。正确的维护和保养发动机,可以提高汽车的性能和使用寿命。