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          氣缸內部引擎構造,活塞氣缸的工作原理結構

          發表時間:2021-04-02 16:13【 閱讀量:-

            氣缸內部引擎構造,活塞氣缸的工作原理結構


            活塞組由活塞、活塞環、活塞銷等組成?;钊蕡A柱形,上面裝有活塞環,借以在活塞往復運動時密閉氣缸。上面的幾道活塞環稱為氣環,用來封閉氣缸,防止氣缸內的氣體漏泄,下面的環稱為油環,用來將氣缸壁上的多余的潤滑油刮下,防止潤滑油竄入氣缸?;钊N呈圓筒形,它穿入活塞上的銷孔和連桿小頭中,將活塞和連桿聯接起來。連桿大頭端分成兩半,由連桿螺釘聯接起來,它與曲軸的曲柄銷相連。連桿工作時,連桿小頭端隨活塞作往復運動,連桿大頭端隨曲柄銷繞曲軸軸線作旋轉運動,連桿大小頭間的桿身作復雜的搖擺運動。


            曲軸的作用是將活塞的往復運動轉換為旋轉運動,并將膨脹行程所作的功,通過安裝在曲軸后端上的飛輪傳遞出去。飛輪能儲存能量,使活塞的其他行程能正常工作,并使曲軸旋轉均勻。為了平衡慣性力和減輕內燃機的振動,在曲軸的曲柄上還適當裝置平衡質量。


            氣缸蓋中有進氣道和排氣道,內裝進、排氣門。新鮮充量(即空氣或空氣與燃料的可燃混合氣)經空氣濾清器、進氣管、進氣道和進氣門充入氣缸。膨脹后的燃氣經排氣門、排氣道和排氣管,最后經排氣消聲器排入大氣。進、排氣門的開啟和關閉是由凸輪軸上的進、排氣凸輪,通過挺柱、推桿、搖臂和氣門彈簧等傳動件分別加以控制的,這一套機件稱為內燃機配氣機構。通常由空氣濾清器、進氣管、排氣管和排氣消聲器組成進排氣系統。為了向氣缸內供入燃料,內燃機均設有供油系統。


            汽油機通過安裝在進氣管入口端的化油器將空氣與汽油按一定比例(空燃比)混合,然后經進氣管供入氣缸,由汽油機點火系統控制的電火花定時點燃。柴油機的燃油則通過柴油機噴油系統噴入燃燒室,在高溫高壓下自行著火燃燒。內燃機氣缸內的燃料燃燒使活塞、氣缸套、氣缸蓋和氣門等零件受熱,溫度升高。為了保證內燃機正常運轉,上述零件必須在許可的溫度下工作,不致因過熱而損壞,所以必須備有冷卻系統。內燃機不能從停車狀態自行轉入運轉狀態,必須由外力轉動曲軸,使之起動。這種產生外力的裝置稱為起動裝置。


            常用的有電起動、壓縮空氣起動、汽油機起動和人力起動等方式。內燃機的工作循環由進氣、壓縮、燃燒和膨脹、排氣等過程組成。這些過程中只有膨脹過程是對外作功的過程,其他過程都是為更好地實現作功過程而需要的過程。按實現一個工作循環的行程數,工作循環可分為四沖程和二沖程兩類。


            四沖程是指在進氣、壓縮、膨脹和排氣四個行程內完成一個工作循環,此間曲軸旋轉兩圈。進氣行程時,此時進氣門開啟,排氣門關閉。流過空氣濾清器的空氣,或經化油器與汽油混合形成的可燃混合氣,經進氣管道、進氣門進入氣缸;壓縮行程時,氣缸內氣體受到壓縮,壓力增高,溫度上升;膨脹行程是在壓縮上止點前噴油或點火,使混合氣燃燒,產生高溫、高壓,推動活塞下行并作功;排氣行程時,活塞推擠氣缸內廢氣經排氣門排出。此后再由進氣行程開始,進行下一個工作循環。二沖程是指在兩個行程內完成一個工作循環,此期間曲軸旋轉一圈。


            首先,當活塞在下止點時,進、排氣口都開啟,新鮮充量由進氣口充入氣缸,并掃除氣缸內的廢氣,使之從排氣口排出;隨后活塞上行,將進、排氣口均關閉,氣缸內充量開始受到壓縮,直至活塞接近上止點時點火或噴油,使氣缸內可燃混合氣燃燒;然后氣缸內燃氣膨脹,推動活塞下行作功;當活塞下行使排氣口開啟時,廢氣即由此排出活塞繼續下行至下止點,即完成一個工作循環。內燃機的排氣過程和進氣過程統稱為換氣過程。


            換氣的主要作用是盡可能把上一循環的廢氣排除干凈,使本循環供入盡可能多的新鮮充量,以使盡可能多的燃料在氣缸內完全燃燒,從而發出更大的功率。換氣過程的好壞直接影響內燃機的性能。為此除了降低進、排氣系統的流動阻力外,主要是使進、排氣門在最適當的時刻開啟和關閉。實際上,進氣門是在上止點前即開啟,以保證活塞下行時進氣門有較大的開度,這樣可在進氣過程開始時減小流動阻力,減少吸氣所消耗的功,同時也可充入較多的新鮮充量。當活塞在進氣行程中運行到下止點時,由于氣流慣性,新鮮充量仍可繼續充入氣缸,故使進氣門在下止點后延遲關閉。


            排氣門也在下止點前提前開啟,即在膨脹行程后部分即開始排氣,這是為了利用氣缸內較高的燃氣壓力,使廢氣自動流出氣缸,從而使活塞從下止點向上止點運動時氣缸內氣體壓力低些,以減少活塞將廢氣排擠出氣缸所消耗的功。排氣門在上止點后關閉的目的是利用排氣流動的慣性,使氣缸內的殘余廢氣排除得更為干凈。

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