汽油发动机全面解析:组成部件、工作原理及与柴油机的差异

 红旗发动机  2024-05-04 12:09:30
汽油发动机,作为内燃机的一种,是多数汽车的心脏,负责将化学能(汽油)转化为机械能,推动车辆前进。它以汽油为燃料,通过精确控制的燃烧过程释放能量。发动机的核心构造包括两大机械机构与五大辅助系统:曲柄连杆机构确保直线往复运动转换为旋转动力;配气机构管理着气缸内气体的进出。此外,燃料供给系统负责提供恰当比例的油气混合物,冷却系统维持运作温度,润滑系统减少摩擦,点火系统定时点燃混合气,而起动系统则帮助发动机初次启动。

汽油发动机

汽油发动机的组成

汽油发动机主要由以下部分构成:

两大机构:
曲柄连杆机构:包括汽缸体、汽缸盖、活塞、连杆、曲轴和飞轮等,负责将活塞的直线往复运动转换为曲轴的旋转运动。
配气机构:控制发动机进气和排气过程,由气门、凸轮轴、挺柱、摇臂等组成,确保空气与燃油混合物适时进入气缸,废气及时排出。

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五大系统:
燃料供给系统:负责供应适量的汽油与空气混合形成可燃混合气,包括燃油泵、喷油嘴、节气门等。
冷却系统:保持发动机工作温度适宜,主要由水泵、散热器、冷却液、风扇等组成。
润滑系统:减少摩擦和磨损,延长发动机寿命,包括机油泵、油滤、油道等。
点火系统:在正确时刻产生高压电火花点燃混合气,主要由火花塞、点火线圈、分电器等构成。
起动系统:用于发动机启动,通常包括起动机和相关电路。

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汽油发动机工作原理

汽油发动机的工作基于四冲程循环,即进气、压缩、做功、排气四个步骤:
进气冲程:进气门开启,活塞下行吸入油气混合物。
压缩冲程:进排气门关闭,活塞上行压缩混合气。
做功冲程:当混合气被压缩至最高点时,火花塞点火,混合气爆炸燃烧,推动活塞快速下行做功。
排气冲程:排气门开启,活塞上行将燃烧后的废气排出气缸。

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柴油发动机和汽油发动机的区别

燃料类型:最根本区别在于使用燃料不同,汽油机使用汽油,而柴油机使用柴油。
点火方式:汽油发动机依靠火花塞产生的电火花点燃混合气;柴油发动机则依靠压缩空气产生的高温自燃(压燃)混合气。
压缩比:柴油发动机的压缩比通常高于汽油发动机,因为柴油自燃需要更高的温度和压力。
效率与经济性:柴油发动机通常拥有更高的热效率和更好的燃油经济性,尤其在重载和低速行驶条件下。
噪音与排放:柴油发动机传统上噪音较大且尾气排放中的颗粒物较多,但目前技术已大幅改善这些问题。
动力特性:柴油机在低转速下能提供更大的扭矩,适合牵引和重载,而汽油机在高转速下动力输出更平滑,加速响应快,更适合日常驾驶和高速行驶。