汽车发动机原理(涡轮增压发动机原理)

汽车发动机的基本工作原理

日常生活中，我们或多或少都会接触过汽车，下面是我收集整理的汽车发动机的基本工作原理，欢迎阅读。

我们以单缸汽油发动机为例，讲解一下汽油机的工作原理。

气缸内装有活塞，活塞通过活塞销、连杆与曲轴相连接。活塞在气缸内做往复运动，通过连杆推动曲轴转动。为了吸入新鲜气体和排出废气，设有进气门和排气门。

活塞顶离曲轴中心最远处，即活塞最高位置，称为上止点。活塞顶部离曲轴中心最近处，即活塞最低位置，称为下止点。上、下止点间的距离称为活塞行程，曲轴与连杆下端的连接中心至曲轴中心的距离称为曲轴半径。活塞每走一个行程相应于曲轴转角180°。对于气缸中心线通过曲轴中心线的发动机，活塞行程等于曲柄半径的两倍。

活塞从上止点到下止点所扫过的容积称为发动机的工作容积或发动机排量，用符号VL表示。

冲程发动机的工作循环包括四个活塞行程，既进气行程、压缩行程、膨胀行程（作功行程）和排气行程。

化油器式汽油机将空气与燃料先在气缸外部的化油器中进行混合，然后再吸入气缸。进气行程中，进气门打开，排气门关闭。随着活塞从上止点向下止点移动，活塞上方的气缸容积增大，从而气缸内的压力降低到大气压力以下，即在气缸内造成真空吸力。这样，可燃混合气便经进气管道和进气门被吸入气缸。

为使吸入气缸内可燃混合气能迅速燃烧，以产生较大的压力，从而使发动机发出较大功率，必须在燃烧前将可燃混合气压缩，使其容积缩小、密度加大、温度升高，即需要有压缩过程。在这个过程中，进、排气门全部关闭，曲轴推动活塞由下止点向上止点移动一个行程称为压缩行程。

压缩终了时，活塞到达上止点，活塞上方形成很小空间，称为燃烧室。压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小容积之比称为压缩比，以ε表示：

压缩比愈大，在压缩终了时混合气的压力和温度便愈高，，燃烧速度也愈快，因而发动机发出的功率愈大，经济性愈好。但压缩比过大时，不仅不能进一步改善燃烧情况，反而会出现爆燃和表面点火等不正常燃烧现象。爆燃是由于气体压力和温度过高，在燃烧室内离点燃中心较远处的末端可燃混合气自燃造成的一种不正常燃烧。爆燃时火焰以极高的速率向外传播，甚至在气体来不及膨胀的情况下，温度和压力急剧升高。同时，还会引起发动机过热，功率下降，燃油消耗量增加等一系列不良后果。表面点火是由于燃烧室内炽热表面与炽热处（如排气门头，火花塞电极，积炭处）点燃混合气产生的另一种不正常燃烧（也称为炽热点火或早燃）。表面点火发生时，也伴有强烈的敲击声（较沉闷），产生的高压会使发动机件负荷增加，寿命降低。

在这个行程中，进、排气门仍旧关闭。当活塞接近上止点时，装在气缸盖上的火花塞即发出电火花，点燃被压缩的可燃混合气。可燃混合气被燃烧后，放出大量的热能，因此，燃气的压力和温度迅速增加，所能达到的最高压力约为3—5Mpa，相应的温度则为2200—2800K。高温高压的燃气推动活塞从上止点向下止点运动，通过连杆使曲轴旋转并输出机械能，除了用于维持发动机本身继续运转而外，其余即用于对外作功。

可燃混合气燃烧后生成的废气，必须从气缸中排除，以便进行下一个进气行程。

当膨胀接近终了时，排气门开启，靠废气的压力进行自由排气，活塞到达下止点后再向上止点移动时，继续将废气强制排到大气中。活塞到上止点附近时，排气行程结束。在排气行程中气缸内压力稍高于大气压力，约为0.105—0.115Mpa。排气终了时，废气温度约为900—1200K。

由于燃烧室占有一定容积，因此在排气终了时，不可能将废气排尽，留下的这一部分废气称为残余废气。

综上所述，四冲程汽油发动机经过进气、压缩、燃烧作功、排气四个行程，完成一个工作循环。这期间活塞在上、下止点间往复移动了四个行程，相应地曲轴旋转了两周。

拓展阅读：

汽车发动机保养的误区

发动机保养十大误区一、不按期保养汽车发动机

通常人们总是喜欢在改装上投入很多钱，但却容易忽视按期给发动机做保养。据有经验的汽修师傅说，在他们所经手维修的汽车中，车辆因发动机保养不良造成的故障占总故障的50%。可见发动机保养对延长车辆使用寿命能起到至关重要的.作用。当然也会给你减少不必要的损失，要不怎么会有“以养代修”这个说法。

提醒：不仅仅是在常规的保养期限内要进行发动机的养护，在驾驶经过一些特别潮湿或者粉尘特别大的地区时，都要对发动机的相关部件做一些检查保养。

发动机保养十大误区二、盲目拆掉发动机节温器

如果因发动机温度高而盲目拆除节温器，冷却液只能进行大循环，不能调节冷却强度，难以保证发动机在较适宜的温度下工作，反而使发动机经常处于低温状态下工作，造成发动机功率下降，磨损加快，油耗增加。如果发动机节温器发生故障检修或更换之后，发动机温度还高，就应检修冷却系统的其他部位，不能拆除节温器。

发动机保养十大误区三、发动机用怠速升温

用怠速升温时，由于转速较低，机油泵不能较快地将润滑油压入各润滑表面，油压也低，使发动机各运动机件在干摩擦或半干摩擦状态下工作;燃油因低温雾化不良，使未燃烧的燃油窜入曲轴箱，冲刷掉缸壁上的油膜，也会加速机件的磨损。所以，发动机启动数秒后，应用快怠速升温，改善发动机的润滑条件。

发动机保养十大误区四、发动机温度怕高不怕低

有些人认为行车时发动机温度怕高不怕低。其实，发动机温度低时危害性也很大。应根据汽车使用说明书规定的正常温度行车，才能保证发动机的使用寿命。

发动机保养十大误区五、用喷灯烘烤油底

冬季用喷灯烘烤油底，不但会使机油中的添加剂发生化学变化，失去原有的性能，而且还会使机油胶结、油底变形，容易引起火灾。最好的做法是根据当地冬季的最低气温选用相适应的机油。在有条件的地方，最好把车辆停放在有保温设施的车库内。较先进的清除方法是超声波清除法和喷核清除法，但用得最多、最简单的方法是物理清除法和化学清除法。这两种方法也可兼用。

发动机保养十大误区六、水泵风扇皮带越紧越好

皮带越紧并非越好。皮带过紧不仅会使其拉长或断裂，缩短皮带的使用寿命，而且还会因拉力过大，导致发电机轴、水泵轴变形弯曲和轴承的早期损坏。汽车发动机风扇皮带的松紧度应符合技术要求，一般正常皮带装配时挠曲度为10-15mm为宜。

发动机保养十大误区七、汽车机油变质及机油滤芯不畅

不同等级的润滑油在使用过程中油质都会发生变化。车辆行驶一定里程(参配、图片、询价)之后，性能就会恶化，可能会给发动机带来种种问题。为了避免这些故障的发生，应该结合使用条件定期给汽车换油，并使油量适中，一般以机油标尺上下限之间为好。

机油从机油滤芯的细孔通过时，把油中的固体颗粒和黏稠物积存在滤清器中。如滤清器堵塞，机油则不能顺畅通过滤芯，会胀破滤芯或打开安全阀，从旁通阀通过，仍把脏物带回润滑部位，促使发动机磨损加快，内部的污染加剧。因此机油滤芯的定期更换同样重要。

提醒：机油不要加少了，但也不要加多了，不是越贵的名牌合成机油就越好，适合你的爱车的机油才是最好的。

发动机保养十大误区八、空气滤芯堵塞

汽车发动机的进气系统主要由空气滤芯和进气管道两部分组成。根据不同的使用情况，要定期清洁空气滤芯，可使用的方法有高压空气由里向外吹，把滤芯中的灰尘吹出。由于空气滤芯为纸质，所以吹的时候要注意空气的压力不能过大，以免损坏滤芯。空气滤芯一般在清洗3次后就应更换新的，清洗周期可以由日常驾驶区域的空气质量而定。

提醒：购买质量好的厂家原装提供的正厂件空气滤芯也很重要。

发动机保养十大误区九、进气管道过脏

如果车辆经常行驶于灰尘较多、空气质量较差的路况区域，就应该注意清洗进气管道，保证进气的畅通。进气管道对于发动机的正常工作非常重要，如果进气管道过脏，会导致效率下降，从而使发动机不能在正常的输出功率范围内运转，加剧发动机的磨损和老化。

提醒：尽量少走灰尘多的区域，同时，空调格也要注意更换。

发动机保养十大误区十、曲轴箱油泥过多

汽车发动机在运转过程中，燃烧室内的高压未燃烧气体、酸、水分、硫和氮的氧化物经过活塞环与缸壁之间的间隙进入了曲轴箱中，使其与零件磨损产生的金属粉末混在一起，形成油泥。少量的油泥可在油中悬浮，当量大时从油中析出，堵塞滤清器和油孔，造成发动机润滑困难，从而加剧发动机的磨损。此外，机油在高温时氧化会生成漆膜和积炭粘结在活塞上，使发动机油耗增大、功率下降，严重时使活塞环卡死而拉缸。

提醒：要减少油泥产生，使用高质量的燃油是十分有必要的，所以建议车主加油时尽可能到正牌的加油站。此外，使用质量过关的润滑油以及按照厂商规定的保养周期对润滑油以及机油滤清器进行更换也是很关键的。另外，请经常检查自己爱车的机油油位，不足时应尽快补充。

汽车发动机保养步骤

(1)起动发动机，倾听发动机在怠速、中速和高速运转时有无杂音异响。

(2)检查风扇皮带的松紧紧度，并进行调整。

(3)检查、清洗化油器、汽油泵、汽油滤清器、空气滤清器(视需要更换机油)。

(4)检查气缸盖，进、排气歧管及消声器的连接紧固情况，检查并紧固发动机固定螺栓、螺母及飞轮壳螺栓。

(5)清洁机油粗、细滤清器及滤芯，放出滤清器中的沉淀物，检查机油的多少和质量，检查润滑系(接头)有无漏油现象，紧固油底壳螺栓。

(6)检查空气压缩机的固定情况及管道有无漏油、漏气，排除贮气筒内的油水及污物。

(7)检查散热器、水泵固定情况及水管有无渗漏、百叶窗的效能及水泵轴加润滑脂的情况

汽车发动机有哪些工作原理

一、燃烧是关键

汽车的发动机一般都采用4冲程，分别是：进气、压缩、燃烧、排气。完成这4个过程，发动机完成一个周期。

活塞，它由一个活塞杆和曲轴相联，过程如下：

1.活塞在顶部开始，进气阀打开，活塞往下运动，吸入油气混合气

2.活塞往顶部运动来压缩油气混合气，使得爆炸更有威力。

3.当活塞到达顶部时，火花塞放出火花来点燃油气混合气，爆炸使得活塞再次向下运动。

4.活塞到达底部，排气阀打开，活塞往上运动，尾气从汽缸由排气管排出。

注意：内燃机最终产生的运动是转动的，活塞的直线往复运动最终由曲轴转化为转动，这样才能驱动汽车轮胎。

二、汽缸数

发动机的核心部件是汽缸，活塞在汽缸内进行往复运动，上面所描述的是单汽缸的运动过程，而实际应用中的发动机都是有多个汽缸的(4缸、6缸、8缸比较常见)。我们通常通过汽缸的排列方式对发动机分类：直列、V或水平对置(当然现在还有大众集团的W型，实际上是两个V组成)。

不同的排列方式使得发动机在顺滑性、制造费用和外型上有着各自的优点和缺点，配备在相应的汽车上。

混合气的压缩和燃烧在燃烧室里进行，活塞往复运动，你可以看到燃烧室容积的变化，最大值和最小值的差值就是排量，用升(L)或毫升(CC)来度量。汽车的排量一般在1.5L~4.0L之间。每缸排量0.5L，4缸的排量为2.0L，如果V型排列的6汽缸，那就是V63.0升。一般来说，排量表示发动机动力的大小。

所以增加汽缸数量或增加每个汽缸燃烧室的容积可以获得更多的动力。

四、发动机的其他部分

控制进气阀和排气阀的开闭

火花塞放出火花点燃油气混合气，使得爆炸发生。火花必须在适当的时候放出。

进气、出气阀分别在适当的时候打开来吸入油气混合气和排出尾气。在压缩和

燃烧时，这两个阀都是关闭的，来保证燃烧室的密封。

汽车发动机的原理？

汽车发动机的工作原理：燃料燃烧致气体膨胀推动活塞做功，驱动曲轴旋转工作。

一个工作循环分为四个过程——吸气压缩做功排气

吸气过程：活塞下移，进气门打开，排气门关闭，可燃混合气进入气缸。

压缩过程：进、排气门关闭，活塞上移，可燃混合气压缩升温。

做功行程：进、排气门均关闭，火花塞点火，混合气点燃，推动活塞下行，把推力传递给曲轴。

排气行程：进气门关闭，排气门打开，活塞上行，排除缸内废气。

凸轮轴转一圈，曲轴转两圈，完成一个工作循环。

循环往复，完成燃料化学能向动能的转化。

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汽车的发动机原理

汽车发动机的原理

一言难尽！简言之就是利用燃料的燃烧能推动活塞上下运动，带动曲轴传动，从而转化为机械能输出，驱动汽车运动。