汽車發(fā)動(dòng)機(jī)是如何工作的?
汽車發(fā)動(dòng)機(jī)一般為四沖程,通過(guò)進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程的不斷循環(huán)來(lái)工作,將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。進(jìn)氣沖程時(shí),進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)吸入油氣混合物;壓縮沖程中,進(jìn)排氣門(mén)關(guān)閉,混合物被壓縮升溫;做功沖程里,火花塞點(diǎn)火使氣體膨脹推動(dòng)活塞做功;排氣沖程則排出廢氣。這四個(gè)沖程周而復(fù)始,源源不斷為汽車提供前行的動(dòng)力 。
在進(jìn)氣沖程中,進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟,排氣門(mén)緊緊關(guān)閉。此時(shí),活塞在曲軸的帶動(dòng)下,從氣缸的上止點(diǎn)開(kāi)始向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。這一過(guò)程就如同一個(gè)“吸力泵”啟動(dòng),隨著活塞的下行,氣缸內(nèi)的容積逐漸增大,氣壓降低,外界的空氣與燃油按照特定比例混合形成的油氣混合物,在壓力差的作用下,順暢地涌入氣缸之中。這個(gè)過(guò)程為后續(xù)的燃燒提供了必要的“原料”,就像是為一場(chǎng)精彩表演準(zhǔn)備好道具一樣,是發(fā)動(dòng)機(jī)工作的起始基礎(chǔ)。
接著進(jìn)入壓縮沖程,進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)都處于關(guān)閉狀態(tài)?;钊_(kāi)始從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)移動(dòng),氣缸內(nèi)的空間逐漸變小,油氣混合物被不斷壓縮。在這個(gè)過(guò)程中,混合物的體積減小,壓力和溫度急劇升高,如同將彈簧不斷壓縮積蓄能量一般。壓縮的目的是為了讓油氣混合物達(dá)到更容易被點(diǎn)燃的狀態(tài),為做功沖程的爆發(fā)做好充分準(zhǔn)備,此時(shí)氣缸內(nèi)就像是一個(gè)蓄勢(shì)待發(fā)的“能量庫(kù)”。
至關(guān)重要的做功沖程隨之而來(lái)。當(dāng)壓縮沖程結(jié)束時(shí),火花塞適時(shí)點(diǎn)火,熾熱的電火花瞬間點(diǎn)燃了高度壓縮的油氣混合物。剎那間,氣缸內(nèi)的氣體迅速燃燒膨脹,產(chǎn)生強(qiáng)大的壓力。這股強(qiáng)大的壓力如同一只巨大的無(wú)形之手,有力地推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng),活塞通過(guò)連桿與曲軸相連,進(jìn)而帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)。正是在這個(gè)過(guò)程中,燃料燃燒所釋放的化學(xué)能成功地轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,為汽車提供了前進(jìn)的動(dòng)力,這一沖程可謂是發(fā)動(dòng)機(jī)工作的核心“表演時(shí)刻”。
最后是排氣沖程,排氣門(mén)打開(kāi),進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉。活塞再次從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng),將燃燒后的廢氣從氣缸內(nèi)排出到大氣中。隨著活塞的上行,廢氣被逐步擠出氣缸,為下一個(gè)進(jìn)氣沖程做好準(zhǔn)備,就像是打掃干凈舞臺(tái)為下一場(chǎng)表演做準(zhǔn)備一樣。當(dāng)排氣沖程結(jié)束,一個(gè)完整的工作循環(huán)便宣告完成。
汽車發(fā)動(dòng)機(jī)正是通過(guò)這四個(gè)沖程有條不紊地循環(huán)往復(fù),如同一個(gè)精確運(yùn)行的機(jī)械舞者,在氣缸這個(gè)舞臺(tái)上不斷演繹著能量轉(zhuǎn)化的精彩篇章。每一次循環(huán)都能將燃料蘊(yùn)含的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為推動(dòng)汽車前進(jìn)的機(jī)械能,源源不斷地為汽車的行駛提供動(dòng)力,讓汽車能夠在道路上自由馳騁 。
(圖/文/攝:太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng))
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