某内燃机在排气阀门打开那一刻

A. 内燃机排气过程中,为什么废气温度降低,内能减小

摘要 当做功行程将要结束，排气行程将要开始的瞬间，排气门开始打开，气缸内的压力迅速减小，废气的内能转化为体积的增大，与此同时温度也相应降低。

B. 汽车内燃机进排气门启闭动作采用了什么运动规律

早期的汽车发动机进、排气门的开启关闭时间都在上止点。后来人们发现，进气门在上止点0°开启，由于惯性的迟后作用，气体实际进入气缸的量不足。为了加大进气量，将进气门提前打开效果比较好。根据这个理论，汽车工业生产的中期，基本上进、排气门的开启时间都提前，关闭时间度推迟，这样在上止点和下止点+-4°范围内，出现进气门与排气门同时开启的现象，叫气门相位。现代汽车生产，对气体进、排运动规律进行了更切实际的理论研究分析，才得出了现在的结论。由于现在发动转数比较高，曲轴旋转70°之前，相对应的活塞行程较小，70°以后活塞行程才明显加大，再过70°又会明显变小，进气门下止点过后71°才关闭，是说进气门从开到闭经3+180+71=254°

C. 为什么在四冲程发动机达到下止点之前排气阀是打开的

发动机设计的一个基本理论是假定进气门在排气门关闭后立即开启，而不是在此之前。一个更先进的理论可以解释气体的惯性，并在排气阀关闭时开启进气阀。排气口现在只是阀门和阀座之间的一个狭缝，当阀门打开时，进气必须开始运动，这样进气新鲜气体从排气口排出的机会接近于零。

除此之外，通过增加阀门开启的角度，可以增加阀门的最大升力，从而增加进出钢瓶的气体的可用面积。事实上，阀门不能被“砰”的一声打开得太突然:凸轮的开启坡道只允许这么大的开启速度，尤其是在高转速下。坡度太陡，赢得阀的惯性所需的力将大于运动机构中最弱部件的机械阻力，导致阀杆弯曲，或凸轮损坏或其他不受欢迎的东西。

这个想法成功了，凸轮与气门有足够重叠的发动机，能够比重叠较少的发动机产生更大的动力。在高转速下，当扫气和充气的时间较短而气体的动能较高时，这种重叠效应尤为明显。

由于温度和压力的不同，从进气阀冲进来的新鲜气体与从排气口流出的热废气体不能很好地混合，就像河里的淡水不能很好地混合。

D. 怎样看图辨别内燃机的四个冲程

1.当进气门打开时，是吸气冲程。（进气冲程是实现吸进新鲜空气的过程。靠飞轮旋转惯性的作用车动曲轴，将活塞由上止点位置逐渐拉向下止点，这时通过配气机构开启进气门、关闭排气门，随着活塞向下移动，气缸内的容积逐渐增大，产生真空吸力，新鲜空气不断地被吸进气缸。活塞移动到下止点（即活塞移动一冲程），进气冲程结束，进气门关闭。）
2.当进气门和排气门都关闭时，就会有两种情况，火花塞没有打火的就是压缩冲程，火花塞点燃就是做功冲程。（压缩冲程
在飞轮带动下，曲轴继续旋转推动活塞由下止点向上止点运动。这时进、排气门均关闭，在活塞移动中气缸内的容积逐渐减小，而气体的压力和温度逐渐升高。当活塞移动到上止点时，气缸内气体的压力可达到2940～4410千帕（30～45千克力.平方厘米），温度可达500～700摄试度（比柴油的自燃温度高150～250摄试度）。至此活塞移动了第二个冲程，曲轴累计回转了一圈，压缩冲程终了。 作功冲程 当压缩冲程接近终了时，进、排气门继续关闭，喷油器开始向气缸内喷入雾状柴油，在气缸内高温空气的作用下，油雾很快被蒸发，并与高温空气混合成可燃混合气体而迅速自行着火燃烧，放出大量热能，使气缸内气体受热发生猛烈膨胀，气体的压力迅速增到5900～8800千帕（60～90千克力/平方厘米），温度可达1500～2000摄试度。从而产生很大的推力迫使活塞从上止点向下止点运动，并通过连杆使曲轴旋转，从而带动飞轮旋转，起储能作用，将柴油发出的热能转变为曲轴旋转的机械能。随着活塞向下止点运动，气缸内气体的压力和温度下降。至活塞移动到下止点，曲轴累计回转了一圈半，作功冲程终了。）
3.当排气门打开时，是排气冲程。

E. 发动机为什么会转

是4个冲程来完成的，如图（自己加标注的）

1.进气过程：
活塞下行（绕主轴顺时针旋转），进气阀门打开，将可燃混合气吸进气缸
（此时，排气阀门关闭，火花塞不工作）

2.压缩过程：
活塞上行，将可燃混合气在气缸内压缩，以提高可燃混合气的密度
（此时，进、排气阀门 均关闭，火花塞不工作）

3.做功过程：
火花塞突然工作，点燃已经经过压缩的可燃混合气，可燃混合气爆燃，推动活塞下行
（此时，进、排气阀门 均关闭，火花塞工作）

4.排气过程：
排气阀门打开，由于活塞上行，将废气从排气阀门排出
（此时，进气阀门关闭，火花塞不工作）

F. 1.分析内燃机进排气门提前开启和迟后关闭的原因。其数值大小与那些因素有关

进气门提前开启时为了保证活塞下行时有足够大的开启面积，新鲜工质可以顺利流入气缸，增加进气量。排气门提前开启是为了利用气缸内废气的高温高压，使废气迅速排出。排气门迟后关闭时为了利用高速气流的惯性排出废气，使废气排出得更加彻底。其数值大小受发动机转速、扭矩、功率以及发动机结构的影响。

G. 内燃机工作原理

内燃机工作原理是让燃料在机器内燃烧产生热量向外界传输机械能。

内燃机，是一种动力转换系统，它是通过使燃料和空气在系统内部发生化学反应（燃烧），并将反应所放出的化学能（热能）转换成机械能的热力发动机。

内燃机工作过程

1、吸气冲程，活塞下行形成气缸内压力小于于大气压的差，这个压力差俗称真空度，由于真空度的存在使机器外的空气进如气缸。

当活塞下行到最后位置进气阀门关闭吸气冲程完成。在机器运转中由于速度的关系在吸气冲程完成时气缸内的气压是大于大气压的，在设计上设置了一个进气门关闭的延迟时间就是为了提高进气量。

2、压缩冲程，吸气冲程完成后活塞上行压缩空气达到一定温度使燃料燃烧，此时有两种情况，一种是外界给于点火，另一种是压缩到一定时候使其自燃。

3、做功冲程，压缩后燃烧的空气使活塞下行从而将热能转换成机械能，这种是通过连杆活塞组和曲轴实现的，在高温高压的燃气的作用下推动活塞下行通过连杆使曲周做圆周运动。

这个圆周运动就是人们所需要的机械能，其能量同过于曲轴连接的设备输出，其中一部份转换成势能储存在与曲轴相连的飞轮中，这个势能以飞轮惯性旋转的形式释放为内燃机的吸气，压缩，排气这三个冲程提供能量。

4、排气冲程，在飞轮惯性的驱动下活塞上行将燃烧后的废气从打开的排气阀门中排出，当活塞行至上终点位置时整个内燃机的工做循环完成，在飞轮惯性的作用下将开始新的一轮工作循环。

H. 发动机工作过程中，进、排气门何时开启、关闭

当活塞在进气行程从上止点下行到下止点时是打开的，而排气门是关闭的，当活塞完成第一个行程之后有下往上走，到上止点时称为压缩行程，此时进排气门都是关着的。

接着活塞会继续下行到下止点，这时称为做功行程，此时气门依然是关闭的，当做功结束后，活塞上行到上止点称为排气行程，此时进气门关闭，而排气门则是打开的。

内燃机的工作原理

工作过程：进气-压缩-喷油-燃烧-膨胀做功-排气。

进气冲程

进入汽缸的工质是纯空气。由于柴油机进气系统阻力较小，进气终点压力pa= (0.85～0.95)p0，比汽油机高。进气终点温度Ta=300～340K，比汽油机低。

压缩冲程

由于压缩的工质是纯空气，因此柴油机的压缩比比汽油机高(一般为ε=16～22)。压缩终点的压力为3 000～5 000kPa，压缩终点的温度为750～1 000K，大大超过柴油的自燃温度(约520K)。

做功冲程

当压缩冲程接近终了时，在高压油泵作用下，将柴油以10MPa左右的高压通过喷油器喷入汽缸燃烧室中，在很短的时间内与空气混合后立即自行发火燃烧。汽缸内气体的压力急速上升，最高达5 000～9 000kPa，最高温度达1 800～2 000K。由于柴油机是靠压缩自行着火燃烧，故称柴油机为压燃式发动机。

排气冲程

柴油机的排气与汽油机基本相同，只是排气温度比汽油机低。一般Tr=700～900K。对于单缸发动机来说，其转速不均匀，发动机工作不平稳，振动大。这是因为四个冲程中只有一个冲程是做功的，其他三个冲程是消耗动力为做功做准备的冲程。

为了解决这个问题，飞轮必须具有足够大的转动惯量，这样又会导致整个发动机质量和尺寸增加。采用多缸发动机可以弥补上述不足。现代汽车用多采用四缸、六缸和八缸发动机。

以上内容参考：网络——发动机

I. 发动机在做吸气冲承和排气冲程的时候,阀门是怎样打开的

活塞发动机在排气冲程后期，活塞没达到上止点前，有一个进气门和版排气门同时打开的过程权。
对于四冲程发动机的四个工作阶段（冲程）的宏观描述是：吸气阶段，进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动吸入空气：压缩阶段，进排气门全部关闭，活塞向上运动将空气压缩加热；做功阶段，进排气门全部关闭，喷入油气点火，推动活塞向下运动；排气阶段：进气门关，排气门开，活塞向上运动排出废气。重复上述过程。
在发动机实际工作中，进、排气门并不完全按照宏观描述，在各个工作阶段交替时动作。在排气阶段进气门关，排气门开，但不等活塞运动到上止点，进气门就提前打开，这时可以利用排出气体在排气管道中的惯性所形成的吸力，吸入部分新鲜空气，此时进、排气门是同时开着的，直到进入下一工作阶段。这样做可以使气缸多进一些空气，提高发动机效率。
进气门提前打开的时机，称为发动机进气提前角。进、排气门是同时开着的时间称为气门重叠角。

J. 内燃机的四个冲程是

四冲程内燃机的工作原理：把曲轴转两圈(720°)，活塞在气缸内上下往复运动四个行程，完成一个工作循环的内燃机称为四冲程内燃机。四冲程内燃机是在四个工作冲程内完成一个工作循环的。是热机的一种。

四冲程内燃机： 吸气冲程，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，四冲程内燃机： 压缩冲程，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，汽油与空气混合物被压缩。把机械能转化成内能。

四冲程内燃机： 做功冲程，压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体。高温高压气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功。四个冲程中只有做功冲程对外做功，其他三个冲程都是靠做功冲程的惯性完成的。把内能转化成机械能。

四冲程内燃机： 排气冲程，进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。