内燃机动画（internal-combustion engine）

内燃机动画演示（internal-combustion engine）

内燃机

内燃机运动涉及的是内燃机内部各部件的协同工作，以实现将燃料化学能转换为机械能的过程。

1. 活塞的往复运动
   • 进气冲程：在这个阶段，活塞从上止点向下止点移动，此时进气门打开，排气门关闭，使得空气（柴油机）或空气与燃料的混合气（汽油机）被吸入气缸内。
   • 压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞由下止点向上止点移动，混合气被压缩，温度和压力急剧升高，为下一步燃烧做准备。
   • 功冲程：当活塞接近上止点时，通过点火装置（如火花塞），混合气被点燃，产生高温高压气体，推动活塞向下移动，转化为机械能。
   • 排气冲程：排气门打开，活塞从下止点移向上止点，排出燃烧后的废气。
2. 曲轴的旋转运动
   • 曲轴连杆机构：活塞的直线运动通过连杆传递给曲轴，曲轴则将这种直线运动转换为旋转运动，从而驱动发动机的其他部分或车辆的传动系统。
   • 飞轮的作用：飞轮存储能量，使发动机运转更加平稳，并在做功行程中释放能量，帮助其他三个行程的进行。
3. 配气机构的运作
   • 气门控制：进气门和排气门的开闭由凸轮轴通过一系列机械连杆精确控制，确保每个冲程的正确执行。
   • 同步性：配气机构必须与活塞运动严格同步，以保证内燃机的高效运行。
4. 燃油系统的供给
   • 燃油喷射：对于柴油机，燃油在高压下通过喷油嘴直接喷入高温空气中自燃；对于汽油机，燃油通常与空气预混合后通过火花塞点燃。
   • 燃油计量：精确控制每循环进入气缸的燃油量，以优化燃烧效率和减少排放。
5. 冷却系统的维持
   • 散热：通过水冷或风冷系统散发掉发动机产生的多余热量，防止过热损坏发动机部件。
   • 恒温控制：现代发动机配备有恒温器，根据工作温度自动调节冷却强度，保持最佳工作状态。
6. 润滑系统的保护
   • 减少磨损：机油泵将机油输送到发动机各运动部件表面，形成油膜，减少摩擦和磨损。
   • 清洁与密封：机油还帮助清洁部件并增强密封效果，防止污染物进入关键区域。