发动机的工作原理是一个复杂的过程,以四冲程汽油发动机为例,其基本工作原理包括进气行程、压缩行程、作功行程和排气行程。
进气行程:
在这个过程中,进气门开启,排气门关闭,活塞由上止点向下止点移动,活塞上方的气缸容积增大,产生真空度,气缸内压力降到进气压力以下。通过化油器或汽油喷射装置雾化的汽油,与空气混合形成可燃混合气,由进气道和进气门吸入气缸内。进气过程一直延续到活塞过了下止点进气门关闭为止。接着上行的活塞开始压缩气体。
压缩行程:
进排气门全部关闭,压缩缸内可燃混合气,混合气温度升高,压力上升。活塞临近上止点前,可燃混合气压力上升到0.6~1.2MPa左右,温度可达330℃~430℃。
作功行程:
在压缩行程接近上止点时,装在气缸盖上方的火花塞发出电火花,点燃所压缩的可燃混合气。可燃混合气燃烧后放出大量的热量,缸内燃气压力和温度迅速上升,最高燃烧压力可达3~6MPa,最高燃烧温度可达2200℃~2500℃。高温高压燃气推动活塞快速向下止点移动,通过曲柄连杆机构对外作功。作功行程开始时,进、排气门均关闭。
排气行程:
作功行程接近终了时,排气门开启,由于这时缸内压力高于大气压力,高温废气迅速排出气缸,这一阶段属于自由排气阶段,高温废气以当地音速通过排气门排出。随排气过程进行进入强制排气阶段,活塞越过下止点向上止点移动,强制将缸内废气排出,活塞到达上止点附近时,排气过程结束。排气终了时,气缸内气体压力稍高于大气压力,约为0.105~0.115MPa,废气温度约为600℃~900℃。由于燃烧室占有一定容积,因此在排气终了时,不可能将废气彻底排除干净,剩余部分废气称残余废气。
四冲程汽油机经过进气、压缩、作功、排气四个行程完成一个工作循环,在这个过程中,活塞上下往复运动四个行程,相应的曲轴旋转两周。
发动机的工作原理是通过将燃料的能量经过活塞带动转子转动,将热能转换为动能。发动机的工作循环由四个行程组成,分别是进气行程、压缩行程、作功行程和排气行程。在进气行程中,活塞由上止点向下止点移动,通过进气门吸入可燃混合气。在压缩行程中,活塞临近上止点前,可燃混合气被压缩到一定的压力和温度。在作功行程中,火花塞点燃可燃混合气,燃烧产生高温高压气体推动活塞向下移动。在排气行程中,废气被排出气缸,最终通过排气门排出。四冲程汽油机经过四个行程完成一个工作循环,相应地带动曲轴旋转。