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汽油引擎

科目:

  • 四衝程汽油引擎的操作
  • 點火順序(工作圖)
  • 間接和直接噴射
  • 電磁噴射器 (MPI)
  • 壓電噴射器 (DI)
  • 直噴系統的噴射策略
  • 測量噴油嘴的電壓和電流

四衝程汽油引擎的操作:
汽油引擎是尼古拉斯·奧托於1876年發明的,因此也被稱為“奧托發動機”。 在這種混合引擎中,化學能轉換為機械能。 這需要空氣、汽油和火花。 有多種技術可以在氣缸中獲得盡可能多的空氣和受控量的燃料。 使用可變氣門正時或壓力填充可實現高填充度。 燃油噴射可以透過兩種不同的噴射系統來實現; 直接注射和間接注射。 稍後會詳細介紹這一點。

儘管有各種創新技術,但汽油引擎的運作始終遵循相同的原理。 在一個完整的工作循環中,汽油的燃燒導致曲軸旋轉。 曲軸連接到傳動系統。 工作循環的不同步驟分為四個行程; 進氣行程、壓縮衝程、做功行程和排氣行程。

進氣行程: 活塞從上止點 (TDC) 移動到下止點 (ODP)。 隨著活塞向下運動,進氣閥同時打開。 因此活塞將空氣吸入氣缸中。 空氣來自進氣歧管和空氣濾清器。 根據引擎的類型,燃油也會透過噴油器噴射。 活塞到達 ODP 後,進氣門關閉。

壓縮行程: 進氣門和排氣門關閉,活塞移動至上止點。 空氣和燃料的混合物被壓縮(擠壓)。

動力衝程: 在活塞到達上止點之前幾度,火星塞產生火花。 由於汽油具有很強的爆炸性,並且存在足夠的氧氣,因此會發生燃燒。 釋放的力將活塞向下推。

排氣衝程: 動力衝程後,活塞達到 ODP。 排氣門打開,活塞向上移動; 燃燒後的氣體(廢氣)被排出。

一旦活塞到達上止點,排氣門關閉,進氣門打開。 在這種情況下,閥門都稍微打開; 廢氣流出汽缸的速度影響通過進氣門的進入空氣。 當活塞尚未移動至 ODP 時,空氣已被吸入。 這也稱為“閥門重疊”。

頁面描述了電路過程 塞利格過程。 下面的動畫顯示了汽油引擎的四衝程過程。

動畫展示了一個氣缸的四衝程過程。 在汽車技術中,引擎通常配備有四個氣缸。 三缸、五缸、六缸和八缸也經常使用。 有些製造商也會使用十個、十二個甚至十六個汽缸。 汽缸的動力衝程相互跟隨:在四缸引擎中,曲軸每次旋轉會發生兩個動力衝程。 這裡的順序很重要; 這將在下一節中描述。

進氣行程 (1)
壓縮行程 (2)
動力衝程 (3)
排氣沖程 (4)

點火順序(工作圖):
引擎總是有固定的點火順序。 在每個動力衝程中,燃燒動力會經由活塞傳遞到曲軸。 轉動曲軸時,勞動力必須得到最佳分配,否則可能會發生不均勻運動(即額外振動和不規則旋轉)。

對於四缸引擎(汽油和柴油),點火順序為 1-3-4-2。 這意味著動力衝程首先在氣缸 1 處發生,在氣缸 3 處再旋轉半圈,在氣缸 4 處再旋轉半圈,在氣缸 2 處再旋轉半圈。然後曲軸已旋轉 2 圈(720 度) 。 然後就有一個完整的燃燒循環。
下面的工作圖顯示了哪些汽缸在哪個行程上運作; 當汽缸 1 執行其做功行程時,排氣行程發生在汽缸 4 中。 供參考; 紅色箭頭表示火星塞火花的時間。

該圖像是四衝程發動機,其中第一個氣缸(從分配側確定)開始其進氣行程。 然後活塞從頂部移動到底部。
上面的工作圖顯示氣缸 2 必須開始壓縮衝程。 這是正確的,因為它仍然處於 ODP(下死點)。 3缸開始排氣行程,4缸開始做功行程(此時火星塞產生火花,利用汽油與空氣混合物燃燒產生的力量向下推動活塞)。

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