什麼是四衝程發動機?四衝程發動機是如何工作的?

引擎是世界上最廣泛使用的嗎眾多的應用程序．它們用於不同的交通工具，如公共汽車、卡車、貨車和摩托車等。有不同的類型的引擎和一個四衝程引擎是其中之一。根據活塞的衝程數，把發動機主要有兩種類型這是:

1. 2-stroke引擎
2. 四衝程引擎

在前一篇文章中，我們討論了2-stroke引擎．因此，在本文中，我們將主要討論四衝程發動機。

什麼是四衝程發動機?

一個四衝程引擎是一個內燃發動機用活塞的四個衝程來完成一個工作循環。它轉換熱能使燃料變成有用的機械的工作由於向上和向下的運動活塞．因此，它屬於範疇的往複式發動機．

四衝程發動機在曲軸轉兩圈，活塞轉四衝程後完成一個動力循環。這些發動機廣泛應用於各種車輛，如輕型卡車、公共汽車、貨車、小汽車等。

在往複式發動機中，壓縮過程是由於活塞的上下運動而發生的。

的主要區別之間的2-stroke和四衝程引擎是一個2-stroke發動機在剛剛完成一個工作循環兩個中風當四衝程發動機完成一個工作循環時四個中風活塞。二衝程發動機產生的汙染比二衝程發動機少。

四衝程發動機如何工作?

四衝程發動機的工作原理如下:

1. 進氣過程
2. 壓縮過程
3. 權力的過程
4. 排氣過程

1)進氣衝程

• 當活塞從上止點(向下)向BCD往複運動時，壓縮腔(氣缸)內部開始產生真空。
• 當壓縮腔內產生真空時，排氣閥關閉，進氣閥打開。
• 當進氣閥打開時，空氣-燃料混合氣開始進入壓縮室。

2)壓縮衝程

• 當壓縮腔內部壓力與外部壓力相等時，進口閥關閉，壓縮行程開始。
• 當活塞向上移動(從BCD到TDC)時，它壓縮壓縮腔內的空燃混合氣，提高空燃混合氣的溫度和壓力。

3)動力衝程

• 動力衝程也稱為燃燒衝程。
• 當壓縮行程接近完成時，一個火花塞燃燒壓縮的空氣-燃料混合物。
• 當燃料被點燃時，產生的動力使活塞通過擴大化學反應從上止點移動到下止點。因此，這種衝程稱為動力衝程。
• 由於這個燃燒過程，混合物的溫度和壓力變得非常高。由於壓力增加，空氣-燃料混合氣推動活塞向下移動(從上止點向BCD方向移動)，並驅動曲軸，從而進一步移動車輛。
• 在這個過程中，進氣閥和排氣閥都保持關閉狀態。

4)排氣衝程

• 動力衝程完成後，開始排氣衝程。
• 在排氣衝程中，活塞再次向上移動(從下止點到上止點)。
• 在這個行程中，進氣閥關閉，排氣閥打開。活塞將廢氣推出燃燒室。
• 在完成排氣衝程後，活塞再次向下移動(從上止點到下止點)，吸入空燃混合氣，重複整個循環。這最後的衝程迫使廢氣排出氣缸。

讀也:二衝程發動機工作

四衝程發動機的PV圖

以下光伏圖代表了工作循環四衝程發動機。一個四衝程發動機完成一個工作循環的步驟如下:

• 等壓過程(0 - 1):在等壓過程中，活塞向下運動，在燃燒室內部產生真空。在真空產生過程中，在大氣壓力和腔室內部壓力之間產生壓力差。由於這個壓力差，進氣門打開，空氣-燃料混合氣進入燃燒室。
• 絕熱過程(1 ~ 2):等壓過程完成後，進氣閥關閉，活塞向上移動，將空燃混合氣加壓。在這個過程中，活塞提高了混合物的溫度和壓力，但它的熱量沒有變化。
• 等容過程(2 ~ 3):在壓縮行程(絕熱過程)結束時，火花塞點燃空氣-燃料混合物。這一過程增加了空氣燃料混合物的溫度和壓力，並將其轉化為高溫高壓混合物。這個點火過程也增加了空氣-燃料混合物的熵(熱)。
• 動力衝程(過程3至4):在這個衝程中，由於點火過程產生的熱量被用來推動活塞向下移動，從而進一步移動曲軸。曲軸的運動使車輛運動。因此，這個過程被稱為動力衝程。
• 排氣階段(4至1):在這一階段，活塞再次向上移動，排氣閥打開，排出燃燒室的廢熱。由於除去了無用的熱，空氣-燃料混合物分子的動能減少。再一次，大氣壓力和腔室內部壓力之間產生壓力差，整個循環重複。

曆史

阿特金森循環

• 1882年，詹姆斯·阿特金森設計了阿特金森循環發動機．這是一個單衝程IC發動機。
• 這種循環是為了以功率密度為代價來提高效率而發明的。如今，阿特金森循環發動機已在一些最新的混合動力電氣應用中得到應用。
• 原始的四衝程往複發動機與阿特金森循環允許進氣衝程，壓縮衝程，動力衝程和排氣衝程在曲軸的一轉，以防止侵犯與奧托發動機有關的特定專利。
• 阿特金森發動機獨特的曲軸結構可以導致不同的壓縮和膨脹比。動力衝程比壓縮衝程長，使發動機比傳統往複式發動機具有更大的熱焓(熱效率)。
• 阿特金森發動機的最初設計隻不過是一個曆史上的奇珍異寶。一些最新的發動機采用非傳統的氣門正時技術，可以產生更長的動力行程或更短的壓縮行程，從而提高燃油經濟性。

讀也:阿特金森循環的工作

狄塞爾循環

• 一個柴油發動機是實際的進步嗎四衝程內燃機從1876年開始。
• 1861年，奧托認為發動機的生產率可以通過在點火前壓縮空氣-燃料混合物來提高，魯道夫·迪塞爾希望製造一種可以運行更重燃料的更高效的發動機。
• 由於與奧托相同的原因，迪塞爾希望設計一種發動機，可以為小型工業公司提供自己的動力，以與奧托這樣的大公司競爭，並減少對社區燃料供應的需求。像奧托一樣，它花了很長時間來製造一個可以自動點燃注入氣缸的燃料的高壓縮引擎。柴油機在他的第一台發動機中使用了混合空氣燃料。
• 在1893年,柴油最終被開發成一種成功的引擎。由於空氣燃料壓縮的高壓縮而點燃燃料的高壓縮發動機被稱為柴油發動機。柴油發動機可用於四衝程或二衝程設計。
• 四衝程柴油發動機應用於大多數重型應用，如卡車、公共汽車和葉片等。這種發動機使用重燃料油，這種油含有更多的能量，需要更少的精煉。

讀也:柴油機工作原理

四衝程發動機功率輸出限製

的輸出功率對發動機的影響取決於空氣在．a的性能活塞式發動機(無論是四衝程發動機還是二衝程發動機)取決於轉速(RPM)、燃料熱值、損耗、空燃比、容積效率、燃料-空氣混合物中氧含量和燃燒室大小。最終，通過潤滑和材料強度來控製發動機的轉速。

的連杆，活塞,閥發動機工作麵強大的加速度力量．發動機轉速過高會導致發動機損壞、失去動力、活塞環顫振或其他物理損傷。當活塞環在活塞環所在的活塞環槽內垂直振動時，活塞環發生顫振。

環顫振的目的是使缸壁與環之間的密封得到穩定，從而導致缸內失去動力和壓力。

如果發動機轉得太快，氣門彈簧將不能足夠快地關閉氣門。這通常被稱為“氣門浮子”，導致活塞撞擊氣門，造成嚴重的發動機故障。

在高速下，活塞-缸壁界麵的潤滑容易受到破壞。因此，工業發動機的活塞速度被限製在10米/秒。

讀也:不同類型的發動機

四衝程柴油機部件

四衝程發動機有以下主要部件:

1. 噴油器
2. 活塞
3. 進氣閥
4. 排氣閥
5. 曲軸
6. 連杆
7. 引擎塊
8. 飛輪

1)活塞和活塞環

四衝程柴油機中的活塞產生往複運動。它與曲軸通過一個連杆．它把運動轉移到曲軸通過一個連杆．活塞在氣缸內向下和向上運動引擎．

當活塞向上移動時，它將氣缸內的空氣吸入，而當活塞向下移動時，它將空氣壓縮。由於活塞的這種運動，氣缸內空氣-燃料混合物的溫度和壓力增加。

的引擎活塞有一個複雜的結構與一個鋼冠和一個球墨鑄鐵裙。該裙采用壓力潤滑，確保油在各種工況下輸送到缸套。油探員向活塞頂部的冷卻管通過連杆．所有活塞環都鍍鉻以防止磨損。活塞環包括一個彈簧兼容油控製環和兩個導向壓縮環。活塞環槽具有優良的耐磨性和穩定性。

2)汽缸線性

四衝程發動機的這個部件有一個高剛性的軸套，以減少變形。這種線性材料是一種灰鑄鐵合金，具有高強度和卓越的耐磨性。精確放置的垂直冷卻水孔，溫度控製精確。為了避免內徑拋光的風險，線性配備了保護性拋光環。

氣缸套與缸體之間的空間采用雙o形密封圈密封。線形的上端裝有反拋光環，防止內部孔被拋光，減少潤滑油的消耗。

3)大端軸承和主軸承

大端軸承是鉛青銅內襯與三金屬鋼背和一個厚，平穩運行層。雙金屬軸承和三金屬軸承作為主要軸承衰竭。

4)連杆

主要文章:連杆

這個組件的四衝程柴油發動機連接發動機曲軸和活塞。它是由合金鋼完整地鍛造出來。連杆加工成圓形截麵。連杆的下側在水平方向上劈開使連杆活塞可以從氣缸套上拆下來。活塞銷軸承由三金屬組成。

連杆所有螺栓均采用液壓緊固。這些漏洞連杆油直接注入活塞和活塞銷軸承。發動機的這個部件把活塞的運動傳遞給發動機曲軸，進一步移動到車輛的車輪。

5)曲軸

的曲軸將發動機活塞的往複運動轉化為旋轉運動。它是所有發動機的基本部件。這部分以動能的形式傳遞最終動力。它是一個整體的形式。連杆是發動機的曲軸和活塞之間的連杆。

讀也:曲軸的工作

6)引擎塊

的引擎塊由球墨鑄鐵構成，適用於所有鋼瓶。主軸承蓋從下麵用兩個液壓張緊螺釘緊固。

這些蓋是直接在底部和頂部橫向通過發動機缸體。液壓緊固的水平側螺釘支撐主軸承蓋。

讀也:發動機缸體工作

7)凸輪軸

它用於打開和關閉輸入和排氣閥和控製燃油泵在一個柴油發動機高的壓力。

讀也:凸輪軸的工作

8)火花塞

它使用在汽油發動機或SI引擎．它用來向空氣-燃料混合氣提供火花來點燃它。

9)噴油器

它是用來向發動機氣缸內注入燃料的。有些發動機使用燃料泵而不是噴油器。

10)飛輪

四衝程汽油機的一種部件，安裝在一根鑄鐵杆上。它以慣性的形式儲存能量。

四衝程發動機的優缺點

四衝程發動機有以下優點和缺點:

四衝程發動機的優點

1. 可靠性:這些柴油機類型更可靠、更高效。
2. 耐用性:這些發動機比二衝程發動機有更高的耐久性。
3. 環保:這些發動機是環保的，因為四衝程發動機釋放的有害氣體比二衝程發動機少。
4. 這些引擎最適合重載和重型車輛。
5. 燃油效率:這些發動機比二衝程發動機具有更高的燃油效率。
6. 噪聲:這些發動機比二衝程發動機運行安靜
7. 更多的轉矩:低速時，四衝程發動機比二衝程發動機產生更多的扭矩。
8. 更多的燃料效率:這種類型的內燃機比二衝程發動機有更高的燃油效率。
9. 不需要額外的油:這種發動機不需要任何額外的潤滑或油添加燃料。隻有轉動部件需要中間潤滑。

10. 這些柴油發動機的發動機體積最小沒有_X．

四衝程發動機的缺點

1. 力量:這台發動機的功率比二衝程發動機低。
2. 昂貴的:四衝程發動機有許多部件。因此，它比二衝程發動機成本高。
3. 重量:這些發動機的重量比二衝程發動機高
4. 所需的麵積:他們需要很大的地方來安裝。
5. 活塞中風:它需要更多的活塞衝程來完成動力循環。
6. 設計:這些發動機的設計很複雜。

四衝程柴油機和四衝程汽油發動機有什麼區別?

汽油發動機	柴油發動機
這台發動機是以奧托循環為基礎工作的。	它是在柴油發動機的基礎上工作的。
在這種發動機中，點火過程是由火花塞提供的火花引起的。	在這種發動機中，點火是由於空氣-燃料混合物的高度壓縮引起的。
它使用汽油或汽油作為工作流體。	它使用柴油。
這台發動機效率較低。	這是最有效的。
它的壓縮比很低。	這台發動機有很高的壓縮比。
它使用更少的燃料。	它使用少量的燃料。
這些發動機大多用於小型應用，如自行車、摩托車和發電機等。	這些發動機大多用於重型應用，如公共汽車、卡車和貨車等。

FAQ部分

什麼是四衝程發動機?

在活塞的四個衝程中完成一個動力衝程的發動機稱為四衝程發動機。

四衝程發動機的例子有哪些?

四衝程引擎最常用於重型應用，如卡車，公共汽車，汙垢自行車,貨車、拖拉機和其他重型車輛。

2衝程和4衝程哪個發動機汙染少?

二衝程發動機比四衝程發動機產生更多的汙染。這是因為二衝程發動機使用的端口吸入和排放燃料。

2劃臂和4劃臂哪個更快?

二衝程發動機的零件比四衝程發動機低。相比之下，二衝程發動機完成一個工作循環(活塞隻需兩個衝程)的速度要比四衝程發動機快。因此，二衝程發動機比四衝程發動機更快。

有六衝程發動機嗎?

6衝程發動機是基於4衝程發動機設計的最現代的IC發動機，但這款發動機有兩個額外的電動衝程，以減少排放和提高效率。一個6衝程發動機利用新鮮空氣(來自大氣的清潔空氣)為5^th中風呼吸的2^nd吸入。

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