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内燃机工作原理中的能量转化过程是怎样的?

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内燃机工作原理中的能量转化过程主要分为四个基本过程:

进气过程中,活塞下行运动,汽门打开,燃料/空气混合物通过进气道进入气缸。这个过程没有能量转化。

压缩过程里,进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,压缩汽缸内燃料混合物,温度升高,此过程是机械能转化为内能。

燃烧过程,对于汽油机,在压缩冲程末尾,火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧;对于柴油机,由于活塞把空气的体积压缩得很小,空气压强更大、温度更高,达到柴油的自燃温度从而燃烧。燃烧产生高温高压的燃气,这一过程是化学能转化为内能。

做功冲程中,高温高压气体推动活塞向下运动,带动曲轴转动,对外做功,实现了内能向机械能的转化。

排气过程,进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,把废气排出气缸,这个过程也没有能量转化。

以汽油机和柴油机为例,它们在工作时既有相同点也有区别。相同点是整体工作原理相同。区别在于:吸气冲程里,汽油机吸进的是汽油和空气的混合物,柴油机吸进的只有空气;压缩冲程中,柴油机压缩空气的体积更小,压强和温度更高;点火方式上,柴油机是压燃式,汽油机是点燃式。

总之,内燃机通过这一系列的过程,实现了燃料燃烧产生的能量转化,从而驱动车辆行驶或者用于发电等工作。

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