四冲程汽油机由哪几部分组成?各部分起什么作用?

四冲程汽油机由哪几部分组成?各部分起什么作用?
四冲程汽油机由哪几部分组成?各部分起什么作用?

四冲程汽油机由哪几部分组成?各部分起什么作用?
四冲程汽油机工作原理
汽油机是将空气与汽油以一定的比例混合成良好的混合气,在吸气冲程被吸入汽缸,混合气经压缩点火燃烧而产生热能,高温高压的气体作用于活塞顶部,推动活塞作往复直线运动,通过连杆、曲轴飞轮机构对外输出机械能.四冲程汽油机在进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程内完成一个工作循环.
(1) 吸气冲程(intake stroke)
活塞在曲轴的带动下由上止点移至下止点.此时进气门开启,排气门关闭,曲轴转动180°.在活塞移动过程中,汽缸容积逐渐增大,汽缸内气体压力从pr逐渐降低到pa,汽缸内形成一定的真空度,空气和汽油的混合气通过进气门被吸入汽缸,并在汽缸内进一步混合形成可燃混合气.由于进气系统存在阻力,进气终点 (图中a 点)汽缸内气体压力小于大气压力0 p ,即pa= (0.80～0.90) 0 p .进入汽缸内的可燃混合气的温度,由于进气管、汽缸壁、活塞顶、气门和燃烧室壁等高温零件的加热以及与残余废气的混合而升高到340～400K.
(2) 压缩冲程(compression stroke)
压缩冲程时,进、排气门同时关闭.活塞从下止点向上止点运动,曲轴转动180°.活塞上移时,工作容积逐渐缩小,缸内混合气受压缩后压力和温度不断升高,到达压缩终点时,其压力pc可达800～2 000kPa,温度达600～750K.在示功图上,压缩行程为曲线a～c.
(3) 做功冲程(power stroke)
当活塞接近上止点时,由火花塞点燃可燃混合气,混合气燃烧释放出大量的热能,使汽缸内气体的压力和温度迅速提高.燃烧最高压力pZ达3 000～6 000kPa,温度TZ达2 200～2 800K.高温高压的燃气推动活塞从上止点向下止点运动,并通过曲柄连杆机构对外输出机械能.随着活塞下移,汽缸容积增加,气体压力和温度逐渐下降,到达 b 点时,其压力降至300～500kPa,温度降至1 200～1 500K.在做功冲程,进气门、排气门均关闭,曲轴转动180°.在示功图上,做功行程为曲线c-Z-b.
(4) 排气冲程(exhaust stroke)

排气冲程时,排气门开启,进气门仍然关闭,活塞从下止点向上止点运动,曲轴转动180°.排气门开启时,燃烧后的废气一方面在汽缸内外压差作用下向缸外排出,另一方面通过活塞的排挤作用向缸外排气.由于排气系统的阻力作用,排气终点r 点的压力稍高于大气压力,即pr=(1.05～1.20)p0.排气终点温度Tr=900～1100K.活塞运动到上止点时,燃烧室中仍留有一定容积的废气无法排出,这部分废气叫残余废气.
汽油机由两大机构和五大系统组成,即由曲柄连杆机构,配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系组成；柴油机由以上两大机构和四大系统组成,即由曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系和起动系组成,柴油机是压燃的,不需要点火系.
1、曲柄连杆机构
组成：由汽缸体、汽缸盖、活塞、连杆曲轴和飞轮等机件组成.
功能： 曲柄连杆机构是发动机实现工作循环,完成能量转换的主要运动零件.它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成.在作功行程中,活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动,通过连杆转换成曲轴的旋转运动,并从曲轴对外输出动力.而在进气、压缩和排气行程中,飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动.

2、配气机构
组成：由气门、气门弹簧、凸轮轴、挺杆、凸轮轴传动机构等组件等组成.
功能：配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程,定时开启和关闭进气门和排气门,使可燃混合气或空气进入气缸,并使废气从气缸内排出,实现换气过程

3、燃料供给系统
组成：化油器式由汽油箱、汽油泵、汽油滤清器等组成.电控燃油喷射式由空气供给系统、燃油供给系统和电子控制系统组成.
功能：汽油机燃料供给系的功用是根据发动机的要求,配制出一定数量和浓度的混合气,供入气缸,并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去；柴油机燃料供给系的功用是把柴油和空气分别供入气缸,在燃烧室内形成混合气并燃烧,最后将燃烧后的废气排出.

4、点火系统
组成：传统式由蓄电池、发电机、点火线圈、断电器、火花塞等组成.普通式和传统式点火系统类似,只是用电子元件取代了断电器.电子点火式全部是全电子点火系统,完全取消了机械装置,由电子系统控制点火时刻,包括蓄电池、发电机、点火线圈、火花塞和电子控制系统等.
功能：在汽油机中,气缸内的可燃混合气是靠电火花点燃的,为此在汽油机的气缸盖上装有火花塞,火花塞头部伸入燃烧室内.能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备称为点火系.

5、冷却系统
组成：水冷式由水套、水泵、散热器、风扇、节温器等组成.风冷式由风扇和散热片等组成.
功能：冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去,保证发动机在最适宜的温度状态下工作.

6、润滑系统
组成：由机油泵、集滤器、限压阀、油道、机油滤清器等组成.
功能：润滑系的功用是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油,以实现液体摩擦,减小摩擦阻力,减轻机件的磨损.并对零件表面进行清洗和冷却.

7、起动系统
组成：由起动机及其附属装置组成.
功能：要使发动机由静止状态过渡到工作状态,必须先用外力转动发动机的曲轴,使活塞作往复运动,气缸内的可燃混合气燃烧膨胀作功,推动活塞向下运动使曲轴旋转.发动机才能自行运转,工作循环才能自动进行.因此,曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程,称为发动机的起动.完成起动过程所需的装置,称为发动机的起动系.
下面以单缸发动机为例,介绍发动机的基本结构,它由汽缸10、活塞8、连杆7、曲轴3、汽缸盖11、机体、凸轮轴16、进气门25、排气门15、气门弹簧、曲轴齿形带轮等组成.往复活塞式内燃机的工作腔称作汽缸,汽缸内表面为圆柱形.在汽缸内作往复运动的活塞通过活塞销与连杆的一端铰接,连杆的另一端则与曲轴相连,构成曲柄连杆机构.活塞在汽缸内作往复运动时,连杆推动曲轴旋转,或者相反.同时,汽缸的容积在不断的由小变大,再由大变小,如此循环不已.汽缸的顶端用汽缸盖封闭.汽缸盖上装有进气门和排气门.通过进、排气门的开闭实现向汽缸内充气和向汽缸外排气.进、排气门的开闭由凸轮轴驱动.凸轮轴由曲轴通过齿形带或齿轮驱动.构成汽缸的零件称作汽缸体,曲轴在曲轴箱内转动.

1—油底壳 2—机油 3—曲轴 4—曲轴同步带轮 5—同步带 6—曲轴箱 7—连杆 8—活塞 9—水套 10—汽缸 11—汽缸盖
12—排气管 13—凸轮轴同步带轮 14—摇臂 15—排气门 16—凸轮轴 17—高压线 18—分电器 19—空气滤清器
20—化油器 21—进气管 22—点火开关 23—点火线圈 24—火花塞 25—进气门 26—蓄电池 27—飞轮 28—启动机