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[科普中国]-四冲程内燃机

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把曲轴转两圈(720°),活塞在气缸内上下往复运动四个行程,完成一个工作循环的内燃机称为四冲程内燃机。四冲程内燃机(four-stroke internal combustion engine)是在四个工作冲程内完成一个工作循环的内燃机。是热机的一种。

概述活塞在汽缸内往复运动时,从汽缸的一端运动到另一端的过程,叫做一个冲程。普通内燃机大多为四冲程内燃机。它分为吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。主要有四冲程汽油机和四冲程柴油机两种。最早的四冲程内燃机使用的燃料是煤气。

工作过程吸气冲程进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,汽油和空气混合物进入气缸。

压缩冲程进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,汽油与空气混合物被压缩。把机械能转化成内能。

做功冲程压缩冲程结束时,火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生高温高压的气体。高温高压气体推动活塞向下运动,带动曲轴转动,对外做功。四个冲程中只有做功冲程对外做功,其他三个冲程都是靠做功冲程的惯性完成的。把内能转化成机械能。

排气冲程进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,把废气排出气缸。

工作流程六冲程内燃机,包括气缸、活塞、进气门、排气门和曲轴,其完成一个工作循环包括气缸、活塞、进气门、排气门和曲轴,其完成一个工作循环包括吸气冲程、压缩冲程、做功冲程,所述的吸气冲程是,进气门打开,活塞由上止点向下止点移动,混合气被吸入气缸,压缩冲程是,进气门关闭,活塞由下止点向上止点移动,气缸内混合气被压缩,做功冲程是,活塞移动接近上止点时,火花塞提前点火,混合气燃烧,燃烧产生高温高压气体在气缸内膨胀,将活塞由上止点向下止点推动。

技术特点与四冲程内燃机相比,有三大优点:从经济性相比其耗油量只有四冲程内燃机的二分之一;从动力性相比其升功率要比四冲程内燃机大35%;从环保方面相比其有害废气排量只有四冲程内燃机二分之一。其特征在于:活塞移动到下止点时,开始放气压缩冲程,排气门打开,一部分废气迅速排出,排气门关闭,活塞由下止点移动到上止点,气缸内剩余的部分高温气体被压缩,活塞移动到上止点,开始喷水膨胀冲程,喷水泵通过气缸上设有的喷水嘴向气缸里喷水,水接触到焰热的气体,产生水爆,汽水混合物体积急剧地膨胀,产生的高压气体推动活塞从上止点向下止点移动,最后是排气冲程,排气门第二次打开,废气和水蒸汽迅速排出1。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学