内燃机是一种将化学能转化为机械能的装置,其工作原理主要包括以下几个步骤:
进气
活塞在气缸内下行,气缸内充满空气或混合气体(空气与燃料)。
进气门打开,混合气通过进气道和进气门进入气缸。
压缩
活塞上行,将混合气压缩,使其温度和压力升高。
压缩过程中,进气和排气门关闭,以增加混合气的压力和温度,为后续的燃烧过程做准备。
燃烧
点火系统(如火花塞)点燃压缩后的混合气,产生爆炸。
燃烧产生的高温高压气体推动活塞下行,完成工作冲程。
膨胀
燃烧产生的高压气体推动活塞下行,通过连杆传递到曲轴,使曲轴旋转做功。
这是内燃机对外作功的主要过程。
排气
排气门打开,燃烧后的废气通过排气道和排气管排出气缸。
排气过程有助于清除气缸内的废气,为下一个工作循环做准备。
内燃机的工作循环由进气、压缩、燃烧和膨胀、排气等过程组成,这些过程中只有膨胀过程是对外作功的过程,其他过程都是为了更好地实现作功过程而需要的过程。内燃机的类型多样,包括往复活塞式内燃机、旋转活塞式发动机和自由活塞式发动机等,但基本原理是相同的,都是通过燃料在高温高压下燃烧产生能量,驱动活塞运动,从而实现能量转换。