发动机是如何工作的?你懂么?

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我们先来回顾一下发动机的工作流程,我们拿传统汽油机来说事儿:传统汽油机一般都是四冲程机器,喷油方式为进气歧管喷射。所谓四冲程的意思,就是发动机每一个气缸完成一整个工作循环,需要经历4个冲程。四冲程发动机完成一整套工作循环,活塞上下移动4次,曲轴运转2圈。

1吸气冲程

进气门打开,活塞往下运动,于是气缸把外界的空气和汽油的混合物(混合气)吸入气缸。

2压缩冲程

进气门关闭,活塞往上运动,气缸内体积越来越小,混合气被压缩。

3做功冲程

压缩行程完毕后,缸内提及达到最小容积,火花塞通电跳火,电火花点燃被压缩后的可燃气,可燃气爆燃,产生巨大压力,推动活塞向下运动。这也是发动机对外输出动力的阶段。

4排气冲程

做功行程完毕后,气缸内的混合气就燃烧完毕了,此时排气门打开,活塞往上运动,把缸内燃烧后的废气“推”出气缸。

上述发动机原理是针对于自然吸气而言的。如果是涡轮增压汽油机,那情况稍有不同:涡轮增压发动机在进气行程时,并非靠活塞往下运动,造成真空吸力而把混合气吸入气缸,而是被增压涡轮硬生生的“推入”气缸的。

所以涡轮增压发动机能够比相同容积的自然吸气发动机爆发出更大的功率和极限扭矩。原因也非常简单:因为增压涡轮的存在,导致被“压”入气缸的空气量远多于自然吸气机器。空气量的提升,使得喷油量也会跟随增多(ECU会强制稳定空燃比)。动力自然也水涨船高。

而眼下爆款的缸内直喷发动机,吸气、压缩、做功、排气的顺序和原理,与传统进气歧管喷射汽油机完全一致,唯一不同的是:缸内直喷发动机吸入气缸的是纯空气,而非空气+汽油的混合气。纯空气被压缩完毕后,气缸顶部的喷油嘴喷射,同时火花塞点火,油雾就被点燃了。

大虎悠喜爱的越野车,为了低扭性能,很多都是装备柴油机。柴油机的吸气、压缩、做功、排气的顺序和原理,与缸内直喷汽油机完全一致,不同的是:柴油机是不需要火花塞的。柴油机和缸内直喷汽油机一样,吸入气缸的也是纯空气。

纯空气被压缩完毕后,气缸顶部的喷油嘴向气缸内喷射高压柴油,喷射出来的柴油因为压力极高,所以油雾瞬间就被自己点燃了。工程师们给他一个好听的名字——压燃。代表点燃柴油油雾的并非其他,而是靠本身极高的压力。

到此为止,无论传统的进气歧管喷射的传统汽油机,还是缸内直喷汽油机,或者是靠压燃原理运作的柴油机,他们的整个运转过程都算是透彻说清楚了。

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