汽油发动机热效能_汽油发动机能将热能转换为

2024-09-06 19:56:58

1.发动机的能量是怎么转化的？

2.汽车发动机是汽油燃烧变成动能吗？

3.汽油机四个冲程分别把什么能转化成什么能？

4.汽车三缸发动机工作原理？

5.汽车汽油发动机工作原理（简要）

6.汽车发动机分为几部分，有什么功能？

汽油发动机热效能_汽油发动机能将热能转换为

发动机，汽车动力输出的提供源，在整车构造中有着举足轻重的地位。不同的发动机，也是区别和衡量洗车品质的一个重要参考量。日常中，我们依据发动机动力来源的不同，将汽车发动机分为四大类：汽油发动机、柴油发动机、电力发动机及油电混合的混合动力发动机。做为车辆的使用者，了解并知道它们的不同及优劣性也是十分必要的。

汽油发动机，一种往复活塞式内燃机，以汽油做为燃料。将汽油燃烧，以汽油燃烧的热能转化为活塞运动的机械能，对外输出动力，它有转速高、噪音小、质量轻、启动方便的优点，并且制造成本低。

柴油发动机，和汽油发动机一样，也是一种往复活塞式内燃机，不同的是柴油发动机以柴油为燃料。柴油燃烧的热能转化为机械能，并向外输出动力，相较于汽油发动机，因有较大的压缩比，故热效率高，且在排放性能和经济性能方面都较汽油发动机有优势。

电力发动机，顾名思义，是将电能转化为机械能的装置。电力发动机最大的优势是：对环境的影响是最小的，相比于汽油和柴油发动机来说。因此，其前景是被广泛看好的，但目前就发展的技术成熟度，实事求是的来讲，尚不是很成熟。

油电混合动力，前三种发动机的混合装置，一般是汽油加电力或是柴油加电力的动力装置。其燃油经济性能方面，与同大小燃油车相比的话，燃油费用更低，而动力性能方面更是优于同排量的燃油汽车。但不足之处和电力电动机一样，在技术上还不是很成熟，且相对于燃油发动机，制造成本要高出不少。目前，在这一领域处于领先位置的汽车公司为丰田，其混合动力技术已发展到第二代。

以上对发动机的分类，只是单纯从动力来源上的划分，还有其它的一些分类标准，诸如：冷却方式、活塞运动、进气系统等等。

本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

发动机的能量是怎么转化的？

1、作用：发动机是将某一种型式的能量转换为机械能的机器，其作用是将液体或气体燃烧的化学能通过燃烧后转化为热能，再把热能通过膨胀转化为机械能并对外输出动力。发动机是一部由许多结构和系统组成的复杂机器，其结构型式多种多样，但由于基本工作原理相同，所以其基本结构也就大同小异，发动机的总体结构图如下所示。

汽油发动机：

柴油发动机：

2、构造

（1）曲柄连杆机构

曲柄连杆机构是由气缸体、气缸盖、活塞、连杆、曲轴和飞轮等组成。这是发动机产生动力，并将活塞的直线往复运动转变为曲轴旋转运动而对外输出动力。

（2）配气机构

配气机构是由进气门、排气门、气门弹簧、挺杆、凸轮轴和正时齿轮等组成。其作用是将新鲜气体及时充入气缸，并将燃烧产生的废气及时排出气缸。

（3）燃料供给系

A、由于使用的燃料不同，可分为汽油机燃料供给系和柴油机燃料供给系。

B、汽油燃料供给系又分化油器式和燃油直接喷射式两种，通常所用的化油器式燃料供给系由燃油箱、汽油泵、汽油滤清器、化油器、空气滤清器、进排气歧管和排气消声器等组成，其作用是向气缸内供给已配好的可燃混合气，并控制进入气缸内可燃混合气数量，以调节发动机输出的功率和转速，最后，将燃烧后废气排出气缸。

C、柴油机燃料供给系由燃油箱、输油泵、喷油泵、柴油滤清器、进排气管和排气消声器等组成，其作用是向气缸内供给纯空气并在规定时刻向缸内喷入定量柴油，以调节发动机输出功率和转速，最后，将燃烧后废气排出气缸。

（4）冷却系

机动车一般用水冷却式。水冷式由水泵、散热器、风扇、节温器和水套（在机体内）等组成，其作用是利用冷却水的循环将高温零件的热量通过散热器散发到大气中，从而维持发动机电动正常工作温度。

（5）润滑系

润滑系由机油泵、滤清器、油道、油底壳等组成。其作用是将润滑油分送至各个相对运动零件的摩擦面，以减小摩擦力，减缓机件磨损，并清洗、冷却摩擦表面。

（6）点火系

汽油机点火系由电源（蓄电池和发电机）、点火线圈、分电器和火花塞等组成，其作用是按规定时刻及时点燃气缸内被压缩的可燃混合气。

（7）起动系

起动系由起动机和起动继电器等组成，用以使静止的发动机起动并转入自行运转状态。

汽车发动机是汽油燃烧变成动能吗？

发动机的能量转化是空气与汽油以一定的比例混合成良好的混合气，在吸气冲程被吸入汽缸，混合气经压缩而产生热能，高温高压的气体作用于活塞顶部，推动活塞作往复直线运动，通过连杆、曲轴飞轮机构对外输出机械能。

1、内燃机也有其他种类，比如柴油机，燃气轮机，各有各的优点和缺点。

2、同样也有外燃机。在早期的火车和轮船上用的蒸汽机就是典型的外燃机。燃料（煤、木头、油）在发动机外部产生蒸气，然后蒸气进入发动机内部来产生动力。内燃机的效率比外燃机高不少，也比相同动力的外燃机小很多。

所以，现代汽车不用蒸汽机。

相比之下，内燃机比外燃机的效率高，比燃气轮机的价格便宜，比电动汽车容易添加燃料。这些优点使得大部分现代汽车都使用往复式的内燃机。

汽油机四个冲程分别把什么能转化成什么能？

确切的说发动机是一个能量转换的设备机构，通过油路的燃油与通过气路的空气混合雾化，通过活塞向下的运动改变燃烧室的空间产生负压，从而将混和气体吸入燃烧室当活塞向上运行时进气阀与出气阀全部关闭，空间急剧缩小产生高压。根据发动机的燃料不同其燃烧方式也是不一样的柴油发动机是通过压缩后的混和气体自身产生的热量利用柴油燃点较低的特点使其自燃的压燃方式进行燃烧的；而汽油发动机是通过高压产生的电火花将混和气体点燃。是两种不同的燃烧方式。燃烧后的气体体积急剧膨胀从而推动火花塞向下运动实现将燃烧产生的热能转换为机械能再通过连杆传递到曲轴向外输出。整个的过程只在一瞬间完成

汽车三缸发动机工作原理？

1、吸气冲程

进气阀(L)打开，活塞向下运动，燃油和空气的混和物进入汽缸，当活塞运动至最低时，进气阀关闭。进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气混合物进入气缸。

无能量转化

2、压缩冲程

压缩时活塞从下止点间上止点运动，这个冲程的功用有二点，一是提高空气的温度，为燃料自行发火作准备：二是为气体膨胀作功创造条件。是将机械能转化为内能的冲程。

3、做功冲程

做功冲程是将内能转化为机械能。

在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压气体。高温高压气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功。

在单缸发动机模型中吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程中，只有做功冲程不是靠惯性完成的；多缸发动机依靠曲轴传动将不同冲程的机械能进行分摊。

4、排气冲程

做功行程接近终了时，排气门开启，由于这时缸内压力高于大气压力，高温废气迅速排出气缸，这一阶段属于自由排气阶段，高温废气以当地音速通过排气门排出。

扩展资料

四冲程发动机属于往复活塞式内燃机，根据所用燃料种类的不同，分为汽油机、柴油机和气体燃料发动机三类。以汽油或柴油为燃料的活塞式内燃机分别称作汽油机或柴油机。使用天然气、液化石油气和其他气体燃料的活塞式内燃机称作气体燃料发动机。

汽油和柴油都是石油制品，是汽车发动机的传统燃料。非石油燃料称作代用燃料。燃用代用燃料的发动机称作代用燃料发动机，如乙醇发动机、氢气发动机、甲醇发动机等。

四冲程汽油机经过进气、压缩、做功、排气四个行程完成一个工作循环，在这个过程中，活塞上下往复运动四个行程，相应的曲轴旋转两周。

四冲程柴油机的工作原理与四冲程汽油机相同，也是由进气、压缩、做功、排气四个形成组成。不同的是柴油机进气行程进的是纯空气，在压缩行程接近上止点时，由喷油器将柴油喷入燃烧室，由于这时汽缸内的温度已经远远超过柴油的自燃温度，喷入的柴油经过短暂的着火延迟后，自行着火燃烧，对外做功。

百度百科-吸气冲程

百度百科-压缩冲程

百度百科-做功冲程

百度百科-排气冲程

汽车汽油发动机工作原理（简要）

三缸发动机其基本原理是利用汽油（柴油）化学能转化为热能时，密封汽缸内混合气体燃烧膨胀，从而推动活塞做功，将热能再转变为机械能。现在三缸发动机已经成为了各大厂商的主流发动机，全球节能减排浪潮的影响，国内排放要求愈加严苛，新一代三缸车既满足了当下的排放要求，又保障了日常的动力需求，选择三缸发动机着实是当下各大车企在此大背景下的择优选项。全新一代奇骏搭载了VC-Turbo擎300，压缩比在8：1（高性能）~14：1（高性能）之间智能切换，动力&油耗皆可最优；做功冲程瞬间，活塞向下垂直运动，无传统发动机因倾斜角带来的动力损耗；VCT独有多杆结构，抵消44%传统发动机活塞侧向力，整车NVH提升6%，额定功率150kW、最大扭矩300N·m、综合工况油耗最低仅为5.8L/100km。与现款奇骏搭载的2.5L自然吸气发动机相比，功率提升13%，扭矩提升26%，油耗降低24%。此外，小排量2.0T的四缸发动机会要求使用95-号汽油，而全新一代奇骏只要92号，经济性更高。也让我们看到了三缸发动机的未来趋势是非常不错的，三缸发动机，在未来的应用一定会更加的广泛，对于三缸发动机接受的人也越来越多。

汽车发动机分为几部分，有什么功能？

汽车汽油发动机工作原理：

发动机是将化学能转化为机械能的机器，它的转化过程实际上就是工作循环的过程，简单来说就是是通过燃烧气缸内的燃料，产生动能，驱动发动机气缸内的活塞往复的运动，由此带动连在活塞上的连杆和与连杆相连的曲柄，围绕曲轴中心作往复的圆周运动，而输出动力的。

四冲程汽油机的工作过程是一个复杂的过程，它由进气、压缩、燃烧膨胀、排气四个行程（冲程）组成。

扩展资料：

汽油发动机：由于汽油粘性小，蒸发快，可以用汽油喷射系统将汽油喷入气缸，经过压缩达到一定的温度和压力后，用火花塞点燃，使气体膨胀做功。

按燃料供给方式的不同，汽油发动机又可分为化油器式及喷射式(或称电喷式)两大类。化油器常见于老车型的发动机上，现在大部分发动机使用喷射式燃料供给方式。

在喷射式汽油机中，汽油可在进气口喷射，也可在进气冲程期间直接向气缸内喷射;喷油过程可由计算机程序控制，燃料可更均匀地分配给各个气缸;同时，由于不需要喉管而减少厂进气的阻力等，可提高气缸内的平均有效压力和热效率;此外，还可以减弱或避免爆震燃烧。

相对于柴油机，汽油机热效率低于柴油机，且油耗较高，点火系统比柴油机复杂，可靠性和维修的方便性也不如柴油机。

百度百科-汽油发动机

动机是将某一种型式的能量转换为机械能的机器，其作用是将液体或气体燃烧的化学能通过燃烧后转化为热能，再把热能通过膨胀转化为机械能并对外输出动力。发动机是一部由许多结构和系统组成的复杂机器，其结构型式多种多样，但由于基本工作原理相同，所以其基本结构也就大同小异，发动机的总体结构图如下所示。汽油发动机柴油发动机

汽油机通常由曲柄连杆、配气两大机构和燃料供给、润滑、冷却、点火、起动五大系统组成。柴油机通常由两大机构和四大系统组成（无点火系）。

1．曲柄连杆机构曲柄连杆机构是由气缸体、气缸盖、活塞、连杆、曲轴和飞轮等组成。这是发动机产生动力，并将活塞的直线往复运动转变为曲轴旋转运动而对外输出动力。

2．配气机构

配气机构是由进气门、排气门、气门弹簧、挺杆,凸轮轴和正时齿轮等组成。其作用是将新鲜气体及时充入气缸，并将燃烧产生的废气及时排出气缸。

3．燃料供给系

由于使用的燃料不同，可分为汽油机燃料供给系和柴油机燃料供给系。

汽油燃料供给系又分化油器式和燃油直接喷射式两种，通常所用的化油器式燃料供给系由燃油箱、汽油泵、汽油滤清器、化油器、空气滤清器、进排气歧管和排气消声器等组成，其作用是向气缸内供给已配好的可燃混合气，并控制进入气缸内可燃混合气数量，以调节发动机输出的功率和转速，最后，将燃烧后废气排出气缸。

柴油机燃料供给系由燃油箱、输油泵、喷油泵、柴油滤清器、进排气管和排气消声器等组成，其作用是向气缸内供给纯空气并在规定时刻向缸内喷入定量柴油，以调节发动机输出功率和转速，最后，将燃烧后废气排出气缸。

4．冷却系

机动车一般用水冷却式。水冷式由水泵、散热器、风扇、节温器和水套（在机体内）等组成，其作用是利用冷却水的循环将高温零件的热量通过散热器散发到大气中，从而维持发动机电动正常工作的温度

5．润滑系

6．点火系

汽油机点火系由电源（蓄电池和发电机）、点火线圈、分电器和火花塞等组成，其作用是按规定时刻及时点燃气缸内被压缩的可燃混合气。

7．起动系

起动系由起动机和起动继电器等组成，用以使静止的发动机起动并转入自行运转状态。发动机工作原理

发动机将热能转变为机械能的过程，是经过进气、压缩、作功和排气四个连续的过程来实现的，每进行一次这样的过程就叫一个工作循环。凡是曲轴旋转两圈，活塞往复四个行程完成一个工作循环的，称为四冲程发动机。曲轴旋转一圈，即活塞往复两个行程完成一个工作循环的，称为两冲程发动机。

1.四冲程汽油机的工作原理：

(1)进气行程。曲轴带动活塞从上止点向下止点运动，此时，进气门开启，排气门关闭。活塞移动过程中，气缸内容积逐渐增大，形成真空度，于是可燃混合气通过进气门被吸入气缸，直至活塞到达下止点，进气门关闭时结束。

由于进气系统存在进气阻力，进气终了时气缸内气体压力低于大气压力，约为0.075MPa～0.09MPa。由于气缸壁、活塞等高温件及上一循环留下的高温残余废气的加热，气体温度升高到370K～440K。

(2)压缩行程。进气行程结束时，活塞在曲轴的带动下，从下止点向上止点运动，气缸内容积逐渐减小。此时进、排气门均关闭，可燃混合气被压缩，至活塞到达上止点时压缩结束。压缩过程中，气体压力和温度同时升高，并使混合气进一步均匀混合，压缩终了时，气缸内的压力约为0.6MPa～1.2MPa，温度约为600K～800K。

(3)作功行程。在压缩行程末，火花塞产生电火花点燃混合气，并迅速燃烧，使气体的温度、压力迅速升高，从而推动活塞从上止点向下止点运动，通过连杆使曲轴旋转作功，至活塞到达下止点时作功结束。

作功开始时气缸内气体压力、温度急剧上升，瞬间压力可达3MPa～5MPa，瞬时温度可达2200K～2800K。

(4)排气行程。在作功行程接近终了时，排气门打开，进气门关闭，曲轴通过连杆推动活塞从下止点向上止点运动。废气在自身剩余压力和在活塞推动下，被排出气缸，至活塞到达上止点时，排气门关闭，排气结束。因排气系统存在排气阻力，排气冲程终了时，气缸内压力略高于大气压力，约为0.105MPa～0.115MPa，温度约为900K～1200K。

2．四冲程柴油机的工作原理：

由于使用燃料的性质不同，四冲程柴油机的可燃混合气的形成和着火方式与汽油机有很大区别。下面主要叙述柴油机与汽油机工作循环的不同之处。

(1)进气行程。进气行程中进入气缸的不是可燃混合气，而是纯空气。

(2)压缩行程。压缩行程中将进入气缸的纯空气压缩，由于柴油的压缩比大，约为15～22，压缩终了的温度和压力都比汽油机高，压力可达3MPa～5MPa，温度可达800K～1000K。

(3)作功行程。在压缩行程终了时，喷油泵将高压柴油经喷油器呈雾状喷入气缸内的高温高压空气中，被迅速汽化并与空气形成混合气。由于气缸内的温度高于柴油的自燃温度（约500K左右），柴油混合气便立即自行着火燃烧，且此后一段时间内边喷油边燃烧，气缸内压力和温度急剧升高，推动活塞下行作功。

作功行程中，瞬时压力可达5MPa～10MPa，瞬时温度可达1800K～2200K。

(4)排气行程。此行程与汽油机基本相同。

由上述四行程汽油机和柴油机的工作循环可知，两种发动机工作循环的基本内容相似。四个行程中只有作功行程产生动力，其他三个行程是为作功行程做准备工作的行程，都要消耗一部分能量。发动机起动时的第一个循环，必须有外力将曲轴转动，以完成进气和压缩行程。当作功行程开始后，作功能量便通过曲轴储存在飞轮内，以维持以后的循环得以继续进行。

3．二冲程汽油机的工作原理：

二冲程发动机工作循环也包括进气、压缩、作功和排气四个过程，但它是在活塞往复两个行程内完成的。

(1)第一行程。活塞从下止点向上止点移动，当活塞上行至关闭换气孔和排气孔时，已进入气缸的可燃混合气被压缩，活塞继续上移至上止点时，压缩结束。与此同时，活塞上行时，其下方曲轴箱内形成一定真空度。当活塞上行至进气孔开启时，新鲜的可燃混合气被吸入曲轴箱，至此，第一行程结束。

(2)第二行程。活塞接近上止点时，火花塞产生电火花点燃被压缩的可燃混合气。燃烧形成的高温、高压气体推动活塞下行作功。当活塞下行到关闭进气孔后，曲轴箱内的混合气被预压缩；活塞继续下行至排气孔开启时，燃烧后废气靠自身压力经排气孔排出；紧接着，换气孔开启，曲轴箱内经预压的混合气进入气缸，并排除气缸内残余废气。这一过程称换气过程，它将一直延续到下一行程活塞再上行关闭换气孔和排气孔为止。活塞下行到下止点时，第二行程结束。

由上两个行程可知：第一行程时，活塞上方进行换气、压缩，活塞下方进行进气；第二行程时，活塞上方进行作功、换气，活塞下方预压混合气。换气过程跨越二个行程。发动机活塞

活塞的主要作用是承受气缸中气体压力并通过活塞销和连杆传给曲轴。此外，活塞还与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室，

由于活塞顶部直接与高温燃气接触，承受很高的热负荷；活塞还承受周期性变化的的气体压力和惯性力的作用，因此要求活塞应有足够的强度和刚度，质量尽可能小，导热性能要好，要有良好的耐热性、耐磨性，温度变化时，尺寸及形状的变化要小。

汽车发动机目前广泛用的活塞材料是铝合金，有的柴油机上也用合金铸铁或耐热钢制造活塞。

活塞的基本结构可分为顶部、头部和裙部三个部分。

1.活塞顶部。活塞顶部是燃烧室的组成部分，用来承受气体压力。根据不同的目的和要求，活塞顶部制成各种不同的形状：常见的有平顶活塞、、凸顶活塞、凹顶活塞及成型顶活塞。

(2)活塞头部。活塞头部是活塞环槽以上的部分。其主要作用是承受气体压力，并传给连杆；与活塞环一起实现对气缸的密封；将活塞顶所吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。

活塞头部切有若干道用以安装活塞环的环槽。汽油机活塞一般有3～4道环槽，上面2～3道用以安装气环，下面一道用以安装油环。在油环槽底面上钻有若干径向小孔，以使被油环从气缸壁上刮下来的多余机油经过这些小孔流回油底壳。

(3)活塞裙部。活塞环槽以下的部分称为活塞裙部。其作用是引导活塞在气缸内作往复运动，并承受侧压力。直列式气缸体

气缸体与上曲轴箱常铸成一体，称为气缸体－曲轴箱，简称气缸体。气缸体上部有一个或数个为活塞在其中运动作导向的圆柱形空腔，称为气缸；下部为支撑曲轴的曲轴箱，其内腔为曲轴运动的空间。

气缸体是发动机各个机构和系统的装配基体，并由它来保持发动机各运动件相互之间的准确位置关系。

为了使气缸散热，在气缸外部制有水套（水冷式发动机）或散热片（风冷式发动机）。