和记娱乐平台官方网站:奥托循环的诞生历史及工

2018-12-29 04:51:42 围观 : 117
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和记娱乐平台官方网站:奥托循环的诞生历史及工作原理解析

  在汽车内燃机还没有出现以前,车辆的动力通常来源于外力(马、牛)或者蒸汽机,直到1862年法国的一名工程师提出了四冲程内燃机的概念原理。虽说是法国人提出了这个概念,但法国人并没有将这个概念原理落到实处,而真正基于这个原理造出的第一台内燃机的是一名叫尼古拉斯·奥托的德国工程师。

  其实,在真正的内燃发动机还没到来之前,已经有了一种内燃机,它叫煤气内燃机。这种煤气内燃机与当时的蒸汽机原理完全不同,它从传统蒸汽机的外部燃烧改为了内部燃烧,可以更有效地利用热能。但由于这台内燃机必须连接煤气管,而且功率过小,因此它的实用性为零。而当时的奥托正是因为这种煤气内燃机没有任何实用性,才产生了研发四冲程内燃发动机的想法。

  在进气行程中,进气门开启,排气门关闭。活塞从上止点往下止点运动的过程中,上部的容积逐渐增大,气缸内部的压力随之减小。当气缸内部的压力逐渐低于大气压时,气缸内部就产生了真空。此时,可燃混合气就从进气门中直接吸入了气缸。从示功图中也可以看出,当活塞下行时,曲线ra在大气压线以下。在进气行程中,缸内压力为0.075-0.09MPa,温度在100-130℃。

  在实话君还很小的时候,心中有个很大的疑惑就是:汽车为什么只要加上燃料,就可以一直跑下去?这个疑惑在实话君心里存在了许多年,直到长大后才渐渐明白为什么汽车加上燃料就可以一直跑了。但随着年龄越来越大,对于问题也越来越喜欢深究,在发动机的做功中为什么有奥托循环和阿特金森循环的区分?它们之间在工作原理上有什么区别?抱着这样的疑惑,我们今天就来彻底的了解下奥托循环与阿特金森循环。

  实话君总结:奥托循环是理想化的循环,因为在理论分析和计算时,认为循环由绝热、等容、等压等过程组成,并且系统的组成、性质和质量都保持不变,而实际上因为发生了燃烧和爆炸,系统的组成和性质必然发生变化,因此实际汽油发动机的效率要比奥托理想循环的效率低很多,只有不到一半或更小约30%左右。至于奥托循环与阿特金森循环的区别,我将在下期文章中给出答案。

  但研发的过程并不顺利,这其中就包括如何让燃料的燃烧更加充分,从而获得更大的功率。在一次偶然的机会,奥托突然想到了“压缩”这个概念,因为气体经过压缩后,同样体积大小的气体,容量却可以多出好几倍,这也就意味着,最后输出的功率也将增强好几倍。这个在如今看似简单的概念,却整整耗费了奥托14年时间。最终奥托在1874年,研制出具有体积小、重量轻、功率大等几个特点的四冲程发动机,这台四冲程发动机的工作原理被称之为“奥托循环”。

  在这个行程中,进排气门仍然处于关闭状态,当活塞将要接近上止点时,火花塞放出电火花,从而点燃气缸内的压缩混合气。被点燃的混合气,释放出了大量的能量以及热能,使得缸内的压力以及温度迅速增加。和记娱乐平台官方网站