發(fā)動機(jī)是怎么工作的？

發(fā)動機(jī)是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的機(jī)器，工作時將熱能轉(zhuǎn)化為動能給汽車提供動力。多數(shù)汽車發(fā)動機(jī)采用四沖程循環(huán)來實(shí)現(xiàn)連續(xù)動力輸出。

進(jìn)氣沖程時，發(fā)動機(jī)吸入純凈空氣。柴油機(jī)進(jìn)氣壓力在0.85到0.95個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓之間，進(jìn)氣溫度約300到340K。進(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉，活塞從上止點(diǎn)運(yùn)動到下止點(diǎn)，活塞上方容積增大，氣缸內(nèi)壓力降低產(chǎn)生吸力，將氣體混合物吸入鋼瓶。

壓縮沖程中，柴油機(jī)壓縮的是純凈空氣，壓縮比能達(dá)到16到22，遠(yuǎn)高于汽油機(jī)。進(jìn)氣門和排氣門關(guān)閉，活塞從下止點(diǎn)運(yùn)動到上止點(diǎn)，把混合氣壓向燃燒室。壓縮結(jié)束后，汽缸內(nèi)壓力達(dá)到3000到5000kPa，溫度達(dá)到750到1000K，超過柴油自燃溫度520K。

做功沖程，當(dāng)壓縮快結(jié)束，在高壓油泵作用下，柴油以約10MPa壓力通過噴油器噴入汽缸，與空氣混合后迅速燃燒。燃燒產(chǎn)生的高溫高壓氣體推動活塞向下移動產(chǎn)生動力，汽缸內(nèi)壓力可達(dá)5000到9000kPa，溫度高達(dá)1800到2000K。柴油機(jī)依靠壓縮空氣點(diǎn)火燃燒，所以也叫壓燃式發(fā)動機(jī)。壓縮結(jié)束時，進(jìn)氣門和排氣門仍關(guān)閉，火花塞發(fā)出電火花點(diǎn)燃可燃混合氣，燃燒后的氣體劇烈膨脹產(chǎn)生壓力，迫使活塞快速下降，通過連桿帶動曲軸旋轉(zhuǎn)工作。

排氣沖程，燃燒后的廢氣被排出汽缸。柴油機(jī)排氣溫度一般在700到900K之間。排氣閥打開，進(jìn)氣閥關(guān)閉，活塞從下止點(diǎn)運(yùn)動到上止點(diǎn)排出廢氣。排氣沖程結(jié)束活塞回到上止點(diǎn)，一個工作周期完成，曲軸靠飛輪轉(zhuǎn)動的慣性繼續(xù)轉(zhuǎn)動，下一個循環(huán)開始，發(fā)動機(jī)就持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)起來。

單缸發(fā)動機(jī)只有一個沖程產(chǎn)生動力，運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn)，通常會配備大飛輪增加轉(zhuǎn)動慣量來提高平穩(wěn)性，但會增加重量和尺寸。現(xiàn)代汽車普遍采用多缸發(fā)動機(jī)，像四缸、六缸和八缸發(fā)動機(jī)，能提高運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性和效率。

（圖/文/攝：太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng)）