做功沖程(power stroke)
當(dāng)活塞接近上止點(diǎn)時(shí),由火花塞點(diǎn)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(dá)3 000~6 000kPa,溫度TZ達(dá)2 200~2 800K。高溫高壓的燃?xì)馔苿?dòng)活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng),并通過(guò)曲柄連桿機(jī)構(gòu)對(duì)外輸出機(jī)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(dá) b 點(diǎn)時(shí),其壓力降至300~500kPa,溫度降至1 200~1 500K。在做功沖程,進(jìn)氣門(mén)、排氣門(mén)均關(guān)閉,曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)180°。
配氣機(jī)構(gòu)
配氣機(jī)構(gòu)的作用是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作順序和各缸工作循環(huán)的要求,及時(shí)地開(kāi)啟和關(guān)閉進(jìn)、排氣門(mén),使可燃混合氣(汽油發(fā)動(dòng)機(jī))或新鮮空氣(柴油發(fā)動(dòng)機(jī))進(jìn)入氣缸,并將廢氣排入大氣。 [3]
四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)廣泛采用氣門(mén)凸輪式配氣機(jī)構(gòu),它由氣門(mén)組和氣門(mén)傳動(dòng)組兩部分組成。按其傳動(dòng)方式不同,可分為正時(shí)齒輪傳動(dòng)式和鏈條傳動(dòng)式兩種;按凸輪軸的位置不同,可分為下置凸輪軸式、中置凸輪軸式和上置凸輪軸式。下置凸輪軸式配氣機(jī)構(gòu)工作時(shí),曲軸通過(guò)一對(duì)互相嚙合的正時(shí)齒輪帶動(dòng)凸輪軸旋轉(zhuǎn),當(dāng)凸輪的凸尖上升到位置時(shí)氣門(mén)開(kāi)度。當(dāng)凸輪的凸尖向下運(yùn)動(dòng)時(shí),由于氣門(mén)彈簧的彈力作用,氣門(mén)及其傳動(dòng)機(jī)件恢復(fù)原位,將氣道關(guān)閉。與下置凸輪軸式配氣機(jī)構(gòu)相比,中置和上置凸輪軸式配氣機(jī)構(gòu)因曲軸與凸輪軸距離較大,故多為正時(shí)鏈條或正時(shí)帶傳動(dòng)。中置凸輪軸式省去了推桿;上置凸輪軸式省去了挺桿及推桿。
氣門(mén)組一般由氣門(mén)、氣門(mén)座、氣門(mén)導(dǎo)管、氣門(mén)油封、氣門(mén)彈簧和氣門(mén)鎖片等組成。
氣門(mén)分為進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)兩種,其作用是分別用來(lái)關(guān)閉進(jìn)、排氣道。氣門(mén)由頭部和桿部組成,頭部制成錐形,與氣門(mén)座的錐面配合。頭部錐角,一般為45°。同一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣門(mén)頭部直徑大于排氣門(mén)頭部直徑,以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣量。氣門(mén)桿部為圓柱形,與氣門(mén)導(dǎo)管內(nèi)孔配合,桿的端部制有環(huán)槽,用來(lái)安裝氣門(mén)彈簧座鎖片。
氣門(mén)座用來(lái)保證氣門(mén)密封,并將氣門(mén)頭部的熱量傳給氣缸蓋。氣門(mén)座一般用特種合金制成環(huán)狀,緊密地鑲在氣缸蓋上。
氣門(mén)導(dǎo)管用來(lái)引導(dǎo)氣門(mén)作往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),保證氣門(mén)與氣門(mén)座閉合位置正確。為防止氣缸蓋上潤(rùn)滑油從氣門(mén)與氣門(mén)導(dǎo)管之間的間隙進(jìn)入燃燒室,氣門(mén)導(dǎo)管上端裝有氣門(mén)油封。
氣門(mén)彈簧是圓柱形螺旋彈簧,它可使氣門(mén)迅速關(guān)閉,并使氣門(mén)頭部與氣門(mén)座相互壓緊,保證密封。
正時(shí)齒輪及正時(shí)鏈條或正時(shí)皮帶實(shí)現(xiàn)曲軸與凸輪軸之間的傳動(dòng)。如CA6102、BJ492Q型發(fā)動(dòng)機(jī)為正時(shí)齒輪傳動(dòng);北京切諾基汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)為正時(shí)鏈條傳動(dòng);上海桑塔納汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)為正時(shí)帶傳動(dòng)。四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸旋轉(zhuǎn)兩周,凸輪軸應(yīng)旋轉(zhuǎn)應(yīng)一周,使進(jìn)、排氣門(mén)各開(kāi)、閉一次,并且氣門(mén)開(kāi)閉時(shí)機(jī)須與各缸工作循環(huán)的需要相適應(yīng)。因此,無(wú)論是齒輪傳動(dòng)還是鏈條傳動(dòng),都必須按照規(guī)定的記號(hào)裝配,其記號(hào)一般為輪齒部位的凹坑。