汽油发动机燃烧原理_发动机燃烧汽油的工作原理

2024-08-29 08:09:09

1.什么叫燃油发动机？

2.汽车发动机的工作原理

汽车发动机的基本工作原理是什么？

发动机的基本工作原理是将热能转化为动能：

1、首先在外力的作用下（起动机的带动）通过曲轴带动活塞作往复运动，一旦气缸作功，便可以脱离外力自行工作

2、活塞由上止点向下止点运动时，进气门打开，开始实现进气（汽油车进的是混合气，柴油机进的是纯空气）------进气

3、活塞由下止点向上止点运动时，进排气门关闭，将刚才的进气进行压缩，并产生高温------压缩

4、在压缩终了时，汽油车的混和气在火花塞的作用下进行点火燃烧、柴油车的高温气体在喷油器的作用下进行喷油而自行燃烧，气缸内的气体在燃烧的作用下急剧膨胀，促使活塞下行------作功

5、活塞再由下止点向上止点运动时，排气门打开进行排气，并准备下一个循环。

发动机的原理是什么？

发动机有很多种。

柴油发动机是一种，燃气轮机是另外一种。每种发动机都有自己的优缺点。

汽车发动机是一种“内燃发动机”——燃烧偿生在内部。

介绍一下内燃发动机的原理：

目前几乎所有汽车都使用四冲程燃烧循环来将汽油转化为运动。四冲程方式又称作“奥托循环”，以此纪念1867年发明它的尼克劳斯?奥托 (Nikolaus Otto)。这四个冲程如图1所示。它们分别是：

进气冲程

压缩冲程

燃烧冲程

排气冲程

循环过程

在图中，可以看到称作“活塞”的装置，活塞通过连杆连接到曲轴。当曲轴旋转时，它的作用相当于复位。在发动机的循环过程中会发生如下事情：

典型汽车发动机的内部构造

1. 活塞开始时位于顶部，排气门打开，然后活塞向下运动，在发动机的气缸中充满空气和汽油的混合物。这便是吸气冲程。此时，只需要在空气中混合最少量的汽油即可。（图中部分1）

2. 然后，活塞向上返回以压缩燃油/空气混合物。压缩过程使得爆炸更具威力。（图中部分2）

3. 当活塞到达其冲程的顶部时，火花塞发出一个火花，点燃汽油。气缸中的汽油爆炸，推动活塞向下运动。（图中部分3）

4. 在活塞到达其冲程的底部后，排气门开启，废气被排出气缸并进入排气尾管。（图中部分4）

现在，发动机准备进行下一次循环，再次吸入空气和汽油。

注意，内燃发动机输出的运动是旋转运动，而土豆加农炮产生的运动是线性运动（直线）。在发动机中，活塞的线性运动转化为曲轴的旋转运动。而旋转运动非常好，因为我们正好打算通过它让车轮转起来。

发动机的工作原理发动机的工作原理是什么

发动机的工作原理：

发动机分为活塞发动机，冲压发动机，火箭发动机，涡轮发动机。

工作过程：进气-压缩-喷油-燃烧-膨胀做功-排气。

（1) 进气冲程　进入汽缸的工质是纯空气。由于柴油机进气系统阻力较小，进气终点压力pa= (0.85～0.95)p0，比汽油机高。进气终点温度Ta=300～340K，比汽油机低。

(2) 压缩冲程　由于压缩的工质是纯空气，因此柴油机的压缩比比汽油机高(一般为ε=16～22)。压缩终点的压力为3 000～5 000kPa，压缩终点的温度为750～1 000K，大大超过柴油的自燃温度(约520K)。

(3) 做功冲程　当压缩冲程接近终了时，在高压油泵作用下，将柴油以10MPa左右的高压通过喷油器喷入汽缸燃烧室中，在很短的时间内与空气混合后立即自行发火燃烧。汽缸内气体的压力急速上升，最高达5 000～9 000kPa，最高温度达1 800～2 000K。由于柴油机是靠压缩自行着火燃烧，故称柴油机为压燃式发动机。

(4) 排气冲程　柴油机的排气与汽油机基本相同，只是排气温度比汽油机低。一般Tr=700～900K。对于单缸发动机来说，其转速不均匀，发动机工作不平稳，振动大。这是因为四个冲程中只有一个冲程是做功的，其他三个冲程是消耗动力为做功做准备的冲程。为了解决这个问题，飞轮必须具有足够大的转动惯量，这样又会导致整个发动机质量和尺寸增加。用多缸发动机可以弥补上述不足。现代汽车用多用四缸、六缸和八缸发动机。

飞机发动机工作原理是什么？

补充一下。楼上只是说的喷气式飞机。

对于螺旋桨飞机，其实只要发动机功率足够大，重量足够轻，就可以给飞机用。

历史上就是因为发明了较轻的内燃机代替了蒸汽机，飞机才有可能成功。

以前螺旋桨飞机主要用汽油活塞发动机。跟汽车的基本原理差不多。

现在除了活塞动机外，螺旋桨飞机还有另外一个选择，可以用涡轮螺旋桨发动机。相当于吧涡轮风扇发动机的风扇外面的整流罩去掉，把风扇做得很大。

汽车发动机熄火的原理是什么？

应该是发动机熄火的原因是什么？

上面几位回答都有道理，只是没有叙述全面。发耿机熄火的主要原因就是汽车运行负载转矩（扭矩）大于了发动机输出的转矩，不管是在行驶中还是起步时。正如上面的某位先生所说，发动机工作包括四个冲程：吸气、压缩、爆发（做功）和排气，其中只有一个是输出转矩的（做功），其余三个冲程是依靠飞轮矩的惯性来运动的。当输出转矩小于负载转矩时，发动机被制动，无法进行四个冲程的循环工作，制动时间过长，没有了输出转矩，运动惯性消失，发动机自然就熄火了。

汽车发动机的工作原理是什么？

四冲程汽油机工作原理

汽油机是将空气与汽油以一定的比例混合成良好的混合气，在吸气冲程被吸入汽缸，混合气经压缩点火燃烧而产生热能，高温高压的气体作用于活塞顶部，推动活塞作往复直线运动，通过连杆、曲轴飞轮机构对外输出机械能。

四冲程汽油机在进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程内完成一个工作循环。

(1) 吸气冲程(intake stroke) 活塞在曲轴的带动下由上止点移至下止点。此时进气门开启，排气门关闭，曲轴转动180°。在活塞移动过程中，汽缸容积逐渐增大，汽缸内气体压力从pr逐渐降低到pa，汽缸内形成一定的真空度，空气和汽油的混合气通过进气门被吸入汽缸，并在汽缸内进一步混合形成可燃混合气。由于进气系统存在阻力，进气终点 (图中a 点)汽缸内气体压力小于大气压力0 p ，即pa= (0.80～0.90) 0 p 。进入汽缸内的可燃混合气的温度，由于进气管、汽缸壁、活塞顶、气门和燃烧室壁等高温零件的加热以及与残余废气的混合而升高到340～400K。

(2) 压缩冲程(pression stroke) 压缩冲程时，进、排气门同时关闭。活塞从下止点向上止点运动，曲轴转动180°。活塞上移时，工作容积逐渐缩小，缸内混合气受压缩后压力和温度不断升高，到达压缩终点时，其压力pc可达800～2 000kPa，温度达600～750K。在示功图上，压缩行程为曲线a～c。

发动机制动工作原理是什么?

发动机制动是指擡起油门踏板，但不脱离开发动机，利用发动机的压缩行程产生的压缩阻力，内摩擦力和进排气阻力对驱动轮形成制动作用。

在实际操作中，利用发动机制动　　1、在渣油路面、泥泞冰雪路面等滑溜路面时，应尽可能地利用发动机制动，灵活地运用驻车制动，尽量减少脚制动。如果使用脚制动，最好用间歇制动，且不可一脚踩死，以防侧滑。

2、在下长坡、崎岖山路等陡峭路面时，必须利用发动机制动，结合间歇制动来控制车速。由于长时间使用制动器会影响制动效能，甚至失去制动作用。因此，遇到这种情况，应适当停车休息，待制动毂和制动蹄片冷却后再继续行驶。

3、利用发动机制动时，需根据路况和车辆负荷等情况选择合适的挡位，并根据车速大小给以适当的车轮制动。挡位太低，车速太慢；挡位太高，车轮制动器作用太频繁。

4、如果发动机上没有特殊装置，在利用发动机制动时，不应熄火。否则，被吸入汽缸的可燃混合气中的汽油可能凝结在汽缸壁上稀释机油，影响其润滑效能，加速发动机磨损；此外，一部分汽油还可能凝结在排气管和消声器中，在重新点火时会引起“放炮”现象。

发动机制动就是拖档走，挂著档不给油，发动机对车没有牵引力。相反由于车轮转动带动了发动机，发动机对车有一个反作用的阻力，档位越高发动机对车的作用越小，反之越大。

先说说车速的降低我们就要相应的降挡才能有效的发动机制动，这里新手特别要注意，就是换挡的时候容易发生事故。再说发动机制动刹车灯不会点亮对后车没有提示更易发生事故。

在说说发动机制动是不是保护发动机省油呢，发动机制动就海车轮克服发动机阻力的制动，发动机只要运转都会磨损费油就不存在什么保护发动机和省油了。不过发动机制动倒是可以增加刹车片的寿命。

当然不能说发动机制动就没有用了，在长距离的下坡路段为了减速用这种制动是最好的方式。不过这些都要建立在你能熟练的应用发动机制动的基础之上。

发动机点火顺序的原理是什么

汽车发动机都是多缸发动机，常见的轿车发动机是4缸和6缸。多缸发动机由若干个相同的气缸排列在一个机体上共用一根曲轴。4冲程发动机一个工作循环曲轴转两圈，即720度。为了保持工作平衡，各缸点火间隔角要求都相等，4缸各缸点火间隔角为180度，6缸为120度。

多缸发动机各缸作功都有一个顺序，称为发动机的点火顺序。点火顺序取决于发动机的结构、曲轴的设计和曲轴负荷等因素。这里有两处提及曲轴，实际上发动机的平稳性很大程度决定于曲轴，曲轴旋转质量的不均匀而产的离心的惯性力，会使发动机振动。所以，曲轴曲拐（轴颈及它两端的曲柄）要尽可能对称均匀，连续作功的两缸相隔尽量远些，V型发动机左右两排气缸尽量交替作功等。因此，发动机就必须要有一个能够平衡曲轴运转的点火顺序。

直列式4缸发动机的点火顺序是：1－4－2－3或1－3－4－2；

直列式5缸发劫机的点火顺序是：1－2－4－5－3

直列式6缸发动机的点火顺序是：1－5－3－6－2－4或1－4－2－6－3－5；

V型6缸发动机，首先要弄清楚气缸顺序，因为V型发动机气缸序号的排列方法是不统一的。一般而言，人坐在驾驶室内，如果气缸顺序是右边自前往后为：1、3、5，左边自前往后为2、4、6。点火顺序一般是：1－4－5－2－3－6。如果右边自前往后为：2、4、6，左边自前往后为1、3、5。点顺次序一般是：1－6－5－4－3－2。

轿车发动机气缸排列常见有直列式和V型排列。直列式发动机各缸排列成一排，各气缸呈直立状，排列在一个机体上共用一根曲轴和一个缸盖。直列式发动机结构相对简单，易于制造和维修。但由于气缸直立使汽车前部比较高，影响轿车的空气动力学设计，因而直列式发动机多用于4缸等小型发动机，防止尺寸过大。

V型发动机的气缸分两排排列，两排气缸夹角60度-90度，呈现V型而得名。两排气缸排列在一个机体上共用一根曲轴，各用一个缸盖（即有两个缸盖）。V型发动机的优点是高度比直列式小，汽车前部可以做得低一些，改善轿车的空气动力学性质，同时缩短了发动机的长度，缩短了曲轴长度，不但减少了发动机的占用空间，使得发动机紧凑化，还可以减少发动机的扭转振动，令发动机运转更加平稳。当然构造相对复杂，零件增加，成本增大。现在V型发动机主要用于6缸及6缸以上发动机

什么叫燃油发动机？

燃油在气缸中燃烧情况极为复杂，但本质上是碳和氢激烈的氧化反应，本节只研究燃油中主要成分和空气中的氧进行化学反应的最终结果，而不是研究其中间反应。

一、燃油完全燃烧的化学反应

发动机所用的汽油或柴油主要由碳、氢、氧组成，其他成分如氮、硫等含量不多，在热计算时不考虑，如以 wc 、 wH 、 wo 分别表示每千克燃油中所含碳、氢、氧的质量分数，则：

wc + wH + wo ＝1

汽油的平均质量成分:

wc ＝0.855； wH ＝0.145； wo ＝0.000

柴油的平均质量成分:

wc ＝0.870； wH ＝0.126； wo ＝0.004

发动机中，燃油燃烧所需要的氧气来自空气，以体积成分计，空气中氧占21%，氮占79%，以质量成分计，氧占23%，氮占77%。

根据化学反应原理，可以写出：

⒈碳燃烧：

或

⒉氢燃烧：

二、燃油燃烧时所需空气量

在每千克燃油中含有 wo kg或 wo /32kmol的氧，所以每千克燃油完全燃烧时需要供应的氧气为

1kg燃油完全燃烧理论所需的空气量，即理论空气量 L0 为

在0℃、1个标准大气压下，1千摩尔空气占有的体积为22.4m3。以体积表示的理论空气量为：

分别将汽油，柴油的平均成分代入式（4-6）中，可得汽油的理论空气量为14.9kg/kg(汽油)，柴油得理论空气量为14.5kg/kg（柴油)。

三、过量空气系数与空燃比

在发动机实际循环中，为使燃油完全燃烧，每千克燃油共给空气的数量应该等于理论空气量 L0。但是由于发动机不同情况的需要，实际供给的空气数量往往大于或小于理论空气量。因此,为评定发动机工作过程中实际供给空气的数量，引用过量空气系数着一概念。发动机工作过程中1kg燃油实际供给的空气数量 L 与理论空气量 L0 之比，称为过量空气系数，用符号 Φat 表示，即:

过量空气系数是发动机工作过程的一个重要参数。当实际空气量等于理论空气量时，则 L = L0 ， Φat =1； Φat ＜1时，表示L＜ L0 ，为浓混合气； Φat ＞1时，表示L＞ L0 ，为稀混合气。

柴油机 Φat 总是大于1的，因为在柴油机内燃料与空气很难达到均匀混合，在柴油机吸入气缸的空气量一定的情况下， Φat 小就意味着可以向气缸多喷油，缸内空气的利用程度高，发出的功率大。所以 Φat 是反映混合气形成和燃烧完善程度及整机性能的一个重要指标，应该力求减小 Φat 。柴油机在全负荷时 Φat 的一般数值为：

高速柴油机　　 Φat =1.2～1.5

增压柴油机　　 Φat =1.7～2.2

在汽油机的整个运行过程中，可以是 Φat ＞1和 Φat ≤1的所有情况。在全负荷时，汽油机 Φat的一般数值为0.85～1.1。

除了运用 Φat 表示混合气浓度外，还可以应用燃烧时空气量与燃料量的比例（空燃比 α ）来表示：

空燃比 α =空气量／燃料量

设 α0 为燃料完全燃烧时的理论空燃比，则汽油的 α0 ≈15。

应用空燃比比较直观方便，其数值即为对每1千克燃料实际供给空气量的千克数。空燃比小于15的为浓混合气，空燃比大于15的为稀混合气。

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汽车发动机的工作原理

汽油发动机是指以汽油作为燃料，将化学能转化为机械能的热机。经过压缩燃料混合气达到一定的温度和压力后，用火花塞点燃，使气体膨胀做功。

汽油发动机通过燃烧气缸内的汽油产生动能，带动连在活塞上的曲柄连杆机构，围绕曲轴做往复的圆周运动而输出动力。

汽油发动机具有转速高，启动和加速性能较好；运转噪声低，舒适性好等优点。在相同功率条件下，汽油机的尺寸与质量都较柴油机小。

首先，柴油发动机使用的燃料是柴油，而汽油发动机使用的燃料是汽油。在价格方面，一般来说汽油是要比柴油贵的，但是由于汽油的价格浮动较大，我们也可以勉强认为两者在平均价格上是差不多的。例如：2021年3月18日0时，北京的92号汽油价格为6.78元每升，95号汽油价格为7.21元每升，98号汽油价格为8.19元每升，而0号柴油价格为6.45元每升；西藏地区92号汽油价格为7.66元每升，95号汽油价格为8.11元每升，0号柴油价格为6.元每升。通过这些富裕和贫困地区的油价对比，我们也可以看出来，在全国各地，其汽油价格基本是要比柴油价格更贵一些的。

其次，由于柴油的燃点大致为220摄氏度，汽油的燃点为420摄氏度以上。所以，柴油机可以用压缩空气的办法来提高空气的温度，通过活塞运动，使得柴油与高温高压的空气混合在一起，从而达到自燃的效果。但是汽油就没有办法通过压缩空气的办法点燃了，必须要通过额外的火花塞放点火才能让气体点燃。这种情况也间接导致了柴油机比汽油机效率更高，由于柴油的燃烧是由喷油嘴来控制的，那么如果担心气缸内柴油过多产生的热量和空气震动程度过于激烈，我们完全可以减少喷油嘴的喷射时间或者喷射量，也就不比太担心爆震现象的出现。

这里要说一下，爆震就是指火花塞发电点燃附近的汽油后，在中心火焰还没有到达边缘汽油之前，那些混合气没有被引燃就自行燃烧的现象。如果发生严重爆燃，发动机的功率和转速会下降，机器工作也会很不稳定，可能会出现发动机抖动严重的现象，还可能会在高转速高负荷下出现极其严重的爆震现象，导致火花塞和活塞被烧化，严重的情况下也会使气缸及汽油发动机被炸穿。总的来说，就是会使发动机动力下降、汽油损耗增加、噪音相比之前也会加大等等。

一般柴油机是不会出现这种震爆现象的，但是汽油发动机不一样，我们前面说到，汽油发动机是要火花塞点火的，但是火花塞点火并不能控制汽油点燃的量是多少，那么就很可能出现爆震现象，所以为了防止爆震，汽油发动机不能像柴油发动机那样提高压力，提高效率，就会使得柴油发动机比汽油发动机效率更高、更加省油。

　发动机，又称为引擎，是一种能够把一种形式的能转化为另一种更有用的能的机器，通常是把化学能转化为机械能，有时它既适用于动力发生装置，也可指包括动力装置的整个机器。下面是我整理的汽车发动机的工作原理，希望对你有所帮助。

　发动机是汽车的动力装置，性能优劣直接影响到汽车性能，发动机的类型很多，结构各异，以适应不同车型的需要。按发动机使用燃料划分，可分成汽油发动机和柴油发动机等类别。下面就给大家介绍下汽车发动机工作原理。

　一、基本理论

　汽油发动机将汽油的能量转化为动能来驱动汽车，最简单的办法是通过在发动机内部燃烧汽油来获得动能。因此，汽车发动机是内燃机----燃烧在发动机内部发生。

　有两点需注意：

　1. 内燃机也有其他种类，比如柴油机，燃气轮机，各有各的优点和缺点。

　2. 同样也有外燃机。在早期的火车和轮船上用的蒸汽机就是典型的外燃机。燃料(煤、木头、油)在发动机外部燃烧产生蒸气，然后蒸气进入发动机内部来产生动力。内燃机的效率比外燃机高不少，也比相同动力的外燃机小很多。所以，现代汽车不用蒸汽机。

　相比之下，内燃机比外燃机的效率高，比燃气轮机的价格便宜，比电动汽车容易添加燃料。这些优点使得大部分现代汽车都使用往复式的内燃机。

　二、燃烧是关键

　汽车的发动机一般都用4冲程。(马自达的转子发动机在此不讨论，汽车画报曾做过介绍)

　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(2圈)。

　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。

　三、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(92to.COm)、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。

　四、排量

　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V6 3.0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。

　五、发动机的其他部分

　凸轮轴控制进气阀和排气阀的开闭

　火花塞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。

　阀门进气、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。

　活塞环在气缸壁和活塞中提出密封：

　1.防止在压缩和燃烧时油气混合气和尾气泄漏进润滑油箱。

　2.防止润滑油进入汽缸内燃烧。

　大多“烧机油”的汽车就是因为发动机太旧：活塞环不再密封引起的(尾气管冒青烟)

　活塞杆连接活塞环和曲轴，使得活塞和曲轴维持各自的运动。

　润滑油槽包围着曲轴，里面有相当数量的油。