四沖程內燃機原理圖

四沖程內燃機原理圖

四沖程內燃機的工作原理：四沖程發(fā)動機(Four-stroke)：凡發(fā)動機曲軸每旋轉兩轉，即活塞上下往復動動四個行程而完成一個工作循環(huán)的發(fā)動機。

   工作循環(huán)是指發(fā)動機由進氣、壓縮、燃燒膨脹（做功）、 排氣行程所組成的工作進程。發(fā)動機完成一次進氣，壓縮、做功、排氣的進程稱為一個工作循環(huán)，也稱一個周期。 ① .幾個主要名詞解釋

   A、止點：活塞(piston)與曲柄連桿總成相連，活塞在氣缸中有上下兩個極限位置，上極限位置叫上止點它與曲軸中心線距離為最大。下極限位置叫下止點，它與曲軸中心線距離為最小。

   B、活塞行程：活塞由上止點運動到下止點的距離稱為行程，也稱為沖程。

   C、氣缸工作容積：活塞運動一個行程氣缸中所掃過的空間。

   D、燃燒室工作容積：活塞在上止點時，活塞頂部與氣缸蓋中央燃燒室頂部所組成的空間。

   E、氣缸總容積：氣缸工作容積與燃燒室工作容積之和。

   F、壓縮比：發(fā)動機的一個重要結構參數(shù)，它直接影響發(fā)動機功率。

   壓縮比（ε） = 氣缸總容積/燃燒室工作容積

   = 1+氣缸工作容積/燃燒室工作容積

   一般情況：

   柴油機：ε=14～20

   汽油機：ε=6～10
第一行程-------進氣行程：活塞在上止點前某一規(guī)定曲柄轉角時，進氣門開啟，可燃混合氣被吸入氣缸。當活塞由上止點向下止點運動，排氣閥則在上止點某一規(guī)定的曲軸轉角時關閉，同時活塞上方的氣缸容積增大，使氣缸形成真空度可燃混合氣繼續(xù)通過進氣門吸入。當活塞行至下止點后某一規(guī)定曲柄轉角時，進氣門關閉，此時，進氣工作過程結束。

   第二行程-------壓縮行程：活塞由下止點向上止點運動，當進氣工作過程終了時，進氣門和排氣門都處于關閉狀態(tài)，此時氣缸內的可燃混合氣開始被壓縮。

   第三行程-------燃燒膨脹作功行程：在壓縮行程，當活塞向上行至上止點前某一規(guī)定曲柄轉角時，火花塞電極間發(fā)出火花，將被壓縮的可燃混合氣點燃。燃燒著的可燃混合氣使氣缸內的溫度和壓力急劇升高，活塞則在此高溫高壓氣壓作用下，再由上止點向下止點運動，且通過連桿驅使曲軸旋轉而作有用功。

   第四行程-------排氣行程：在燃燒膨脹行程，當活塞行至下止點前某一規(guī)定曲軸轉角時，排氣閥開啟，廢氣即通過排氣門開始排出。曲軸仍繼續(xù)旋轉，并推動活塞再由下止點向上止點運動。將廢氣推出氣缸。此排氣過程直到活塞行至上止點后某一規(guī)定曲軸轉角，排氣門被關閉時終止。


四沖程發(fā)動機的優(yōu)點和缺點：

優(yōu)點：

   *進氣、壓縮、膨脹（爆發(fā)）、排氣各過程各自單獨進行，因此工作可靠效率高，穩(wěn)定性好。低速至高速的轉速范圍大（500～1000rpm以上）。

   *不存在二沖程發(fā)動機那樣的竄氣回流損失，燃油消耗率低。

   *低速運轉平穩(wěn)，依靠潤滑系統(tǒng)潤滑，不易過熱。

   *進氣過程、壓縮過程時間長，容積效率、平均有效壓力高。

   *熱負荷比二沖程發(fā)動機小。不用擔心變形、燒蝕問題。排量大，可設計成大功率發(fā)動機。

缺點：

   *氣門配氣機構復雜，零部件多，保養(yǎng)困難

   *機械噪音大

   *由于曲軸2轉爆發(fā)1次，所以旋轉平衡不穩(wěn)定

四沖程發(fā)動機幾乎應用于所有車用發(fā)動機包括汽油機和柴油機，

     內燃機將燃料熱能轉化為機械能的過程是按一定規(guī)律進行的。充氣（即進氣）、壓縮、作功、排氣四個連續(xù)過程組成四沖程發(fā)動機的工作循環(huán)，每個工作過程依次循環(huán)不斷地進行。

     四沖程發(fā)動機的每個工作循環(huán)是在活塞上下兩次運動，即四個行程中完成的，如圖所示：

     1.進氣（充氣）沖程：燃油與空氣混合的新鮮混合氣進入氣缸，這時活塞向下運動。

     2.壓縮沖程：隨著進氣門和排氣門關閉，活塞向上運動，可燃混合氣被壓縮。

     3.作功沖程：可燃混合氣點火燃燒，推動活塞向下運動。

     4.排氣沖程：向上運動的活塞把燃燒后的廢氣從排氣門排出。

     四沖程發(fā)動機的四個沖程作為一個工作循環(huán)，在1分鐘內重復數(shù)千次。四沖程發(fā)動機又稱為四循環(huán)系統(tǒng)也稱為奧托循環(huán)。