|
汽车发动机根据所用燃料不同，可分为煤气机、汽油机、柴油机和天然气机等，它们的工作过程都一样．完成一个工作循环都要经过进气过程、压缩过程、燃烧过程、膨胀作功过程和排气过程。由于他们所用燃料不同．因此又有各自特殊之处，在化油器式汽油机中，通过化油器将汽油汽化同空气混合形成混合气，然后将VB合气吸入气缸，在压缩过程快结束时，用电火花将混合气点燃；在柴油机中，通过进气管吸人气缸的是新鲜空气，在压缩过程快结束时，由喷油器将柴油成实状喷人燃烧室，并与运动着的高温高压空气混合自行着火燃烧在天然气(cNG)发动机中，先将天然气(cNG)通过减压调节器减压，再通过混合器将低压天然气和空气混合形成混合气，然后将混合气吸人气缸，在压缩过程快结束时用电火花将混合气点燃。本节以火花点火发动机为例，说明发动机的工作原理；
汽车用发动机最基本的运动关系和若干基本定义。活塞2置于气缸1中，通过连杆3与曲柄4相连。当活塞在气缸中作上下往复运动时，通过连杆以曲轴半径及绕曲轴中心做旋转运动；反之曲袖旋转时，则可使活塞在气缸中作往复直线运动。活塞顶离曲袖中心最远处，通常指活塞最高位置，称为上止点。活塞顶离曲抽中心最近处，通常指活塞最低位置，称为下止点。上、下止点间的距离j称为活塞行程。
曲轴与连扦下端的连接中心至曲釉中心的距离及称为曲柄半径。活塞每走一个行程相应于曲轴转角18ro对于气缸中心线通过曲铀中心线的发动机．活塞行程5等于曲柄半径的两倍。同时不难理解，曲轴每转一困，活塞完成两个行程。
活塞从上止点到下止点所扫过的气缸容积称为气缸工作容积或气缸排量，用符号K表示。多缸发动机各气缸工作客积的总和，称为发动机工作容积或发动机排量，用符号rj表示。
压缩比说明活塞自下止点移动到上止点时．气体在气缸里被压缩了多少倍。从热力学观点来看，压缩比越大，发动机的循环热效率vJ越高。压缩比越高，气体被压缩得越厉害，压缩终了时缸内气体的压力和温度便越高，混合气燃烧速度也越快。同时作功膨胀越充分，因而发动机发出功率越大，经济性越好。但是当压缩比增加到一定程度时，因摩擦损失趋于增加而使循环热效率的增加趋于平缓。
柴油机靠压缩自燃．为了创造柴油自燃的有利条件，压缩比较高，一般为16—22。压缩比高是柴油机具有较高燃油经济性的主要原因之一。但高的压缩比会带来高的压缩压力、使柴油机各主要零件承受高的机械负荷(为保证强度，所以柴油机的尺寸，质量指标不女D6油机)。
点燃式发动机靠外源点火。点火后的正常燃烧是由火源附近开始的火焰逐层向外传播直至传遍整个燃烧室。当压缩比过高时，缸内气体压力和温度过高，在燃烧室内窝火花塞较远的那部分混合气有足够的时间完成燃烧前的准备工作，火焰尚未传到就自行着火燃烧。新的火焰以极高的速度向外传播，甚至在气体来不及膨胀的情况下，温度、压人急剧升高．形成压力波，以音速向前推进。这种压力波撞击燃烧室壁，发出尖锐的敲缸声，这就是点燃式发动机常见的一种不正常燃烧——爆燃燃烧，简称爆燃。严重的爆燃燃烧将使发动机性能和使用寿命受到很大的影响c所以爆燃使火花点燃式发动机合理的压缩比被限制在较低的数值。
压缩比高的点燃式发动机还会引起另外一种不正常燃烧现象——表面点火。它是由于燃烧室内的炽热点或炽热表面(如排气门头、火花塞电极、积炭处)将混合气点燃的燃烧现象。表面点火一般发生在正常电火花之前，故又称炽热点火或早燃*表面点火时，也伴有强烈的敲击声(较沉闷)，产生的高压会使发动机机械负荷增加，寿命和工作可靠性均受到影响。因此，在提高压缩比时必须防止爆燃和表面点火发生。此外，发动机压缩比的提高还受到排气污染法规的限制。
|
