三、内燃机
热机的种类很多,我们不可能逐一讨论它们的主要构造和工作原理.在这里,只就使用最广泛、大家都可以看到的内燃机,作比较详细的介绍.先讲汽油机,后讲柴油机.
汽油机 汽油机是在气缸内燃烧汽油,生成高温高压的燃气,使燃气推动活塞而做功的.图 3—6 是四冲程汽油机气缸的剖面图.
要使汽油机连续工作,活塞必须在推动曲轴后回到原来的位置,以便再次推动曲轴.这就要求活塞能在气缸里做往复运动.活塞在往复运动中从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程.多数汽油机是由吸气、压缩、燃烧—膨胀做功(简称做功)和排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的
(图 3—7).
吸气冲程:如图 3—8 甲所示,进气门打开,排气门关闭,活塞由上端向下运动,汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸.
压缩冲程:如图 3—8 乙所示,进气门和排气门都关闭,活塞向上运动, 燃料混合物被压缩,压强增大,温度升高.
做功冲程:如图 3—8 丙所示,在压缩冲程末尾,火花塞产生电火花, 使燃料猛烈燃烧,产生高温高压的燃气.高温高压燃气推动活塞向下运动, 并通过连杆带动曲轴转动.
排气冲程:如图 3—8 丁所示,进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,把废气排出气缸.
然后活塞又向下运动,开始新的吸气冲程,汽油机就连续工作下去. 汽油机工作的四个冲程中,只有做功冲程是燃气对活塞做功,其他三
个冲程要靠飞轮的惯性来完成.在开始运转时,要靠外力先使飞轮和曲轴转动起来,由曲轴通过连杆带动活塞运动,以后汽油机才能自己工作.
汽油机比较轻巧,常用在汽车、飞机和小型农业机械(如插秧机、机动喷雾器)上面.
柴油机 柴油机的构造和汽油机相似(图 3—9),主要的不同是柴油机气缸顶部没有火花塞,而有一个喷油嘴.
柴油机的工作过程也分为吸气、压缩、做功、排气四个冲程.在吸气冲程里吸进气缸的只有空气.在压缩冲程里,活塞把空气的体积压缩得很小,空气的压强更大,温度更高.在压缩冲程末,缸内空气的温度已超过柴油的燃点,因此,从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气立即燃烧起来.柴油机启动时也要靠外力使飞轮和曲轴转动起来.
柴油比汽油便宜,但柴油机比较笨重,主要应用在载重汽车、拖拉机、坦克、火车、轮船上,有的地方还用它带动发电机发电.
想想议议 汽油机和柴油机的工作过程有什么相同点,有什么不同点?