做功沖程(power stroke)
當活塞接近上止點時,由火花塞點燃可燃混合氣,混合氣燃燒釋放出大量的熱能,使汽缸內(nèi)氣體的壓力和溫度迅速提高。燃燒壓力pZ達3 000~6 000kPa,溫度TZ達2 200~2 800K。高溫高壓的燃氣推動活塞從上止點向下止點運動,并通過曲柄連桿機構(gòu)對外輸出機械能。隨著活塞下移,汽缸容積增加,氣體壓力和溫度逐漸下降,到達 b 點時,其壓力降至300~500kPa,溫度降至1 200~1 500K。在做功沖程,進氣門、排氣門均關閉,曲軸轉(zhuǎn)動180°。
排氣沖程(exhaust stroke)
排氣沖程時,排氣門開啟,進氣門仍然關閉,活塞從下止點向上止點運動,曲軸轉(zhuǎn)動180°。排氣門開啟時,燃燒后的廢氣一方面在汽缸內(nèi)外壓差作用下向缸外排出,另一方面通過活塞的排擠作用向缸外排氣。由于排氣系統(tǒng)的阻力作用,排氣終點r 點的壓力稍高于大氣壓力,即pr=(1.05~1.20)p0。排氣終點溫度Tr=900~1100K?;钊\動到上止點時,燃燒室中仍留有一定容積的廢氣無法排出,這部分廢氣叫殘余廢氣。
發(fā)動機是由曲柄連桿機構(gòu)和配氣機構(gòu)兩大機構(gòu),以及冷卻、潤滑、點火、燃料供給、啟動系統(tǒng)等五大系統(tǒng)組成。主要部件有氣缸體、氣缸蓋、活塞、活塞銷、連桿、曲軸、飛輪等。往復活塞式內(nèi)燃機的工作腔稱作汽缸,汽缸內(nèi)表面為圓柱形。在汽缸內(nèi)作往復運動的活塞通過活塞銷與連桿的一端鉸接,連桿的另一端則與曲軸相連,曲軸由氣缸體上的軸承支承,可在軸承內(nèi)轉(zhuǎn)動,構(gòu)成曲柄連桿機構(gòu)。活塞在汽缸內(nèi)作往復運動時,連桿推動曲軸旋轉(zhuǎn)。反之,曲軸轉(zhuǎn)動時,連桿軸頸在曲軸箱內(nèi)作圓周運動,并通過連桿帶動活塞在氣缸內(nèi)上下移動。曲軸每轉(zhuǎn)一周,活塞上、下各運行一次,汽缸的容積在不斷的由小變大,再由大變小,如此循環(huán)不已。汽缸的頂端用汽缸蓋封閉。汽缸蓋上裝有進氣門和排氣門。通過進、排氣門的開閉實現(xiàn)向汽缸內(nèi)充氣和向汽缸外排氣。進、排氣門的開閉由凸輪軸驅(qū)動。凸輪軸由曲軸通過齒形帶或齒輪驅(qū)動。
正時齒輪及正時鏈條或正時皮帶實現(xiàn)曲軸與凸輪軸之間的傳動。如CA6102、BJ492Q型發(fā)動機為正時齒輪傳動;北京切諾基汽車發(fā)動機為正時鏈條傳動;上海桑塔納汽車發(fā)動機為正時帶傳動。四沖程發(fā)動機曲軸旋轉(zhuǎn)兩周,凸輪軸應旋轉(zhuǎn)應一周,使進、排氣門各開、閉一次,并且氣門開閉時機須與各缸工作循環(huán)的需要相適應。因此,無論是齒輪傳動還是鏈條傳動,都必須按照規(guī)定的記號裝配,其記號一般為輪齒部位的凹坑。