活塞引擎
外觀
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(I)進氣凸輪軸
(S)火星塞
(V)汽門
(P)活塞
(R)引擎連桿
(C)曲軸
(W)水冷的水套。
往復式引擎(英語:reciprocating engine)亦稱活塞引擎(piston engine),是一種利用一個或者多個活塞將壓力轉換成旋轉動能的引擎。
最常用的往復式引擎是利用汽油或者柴油燃料產生壓力的。通常都不止一個活塞,每個活塞都在汽缸內,透過進氣口的汽門開啟使燃料-空氣混合物被注入其內,當活塞上升到上止點時再藉由火星塞將其點燃。 熱氣膨脹,推動活塞向後運動。活塞的這種直線運動通過連杆和曲軸轉換成圓周運動。這種引擎經常被通稱為內燃機,儘管內燃機並不必須包括活塞。[1] [2]
歷史
[編輯]往復式引擎現今仍為陸地上交通工具,如汽車、機車、非電氣化火車等所主要使用的內燃引擎。
早期的飛機常使用的星型引擎也是往復式引擎,但現今大多數飛機已改用渦輪發動機。
性能指標
[編輯]排氣量
[編輯]排氣量就是汽缸容積。
排氣量越大意味著能吸入更多的油氣混合燃氣,單次做功時的爆炸能量就更大。
公式:汽缸半徑2*圓周率*行程長度*缸數
例如:四缸引擎的缸(直)徑80毫米,行程90毫米,那麼其排氣量是:
40(半径)2 * 3.14 * 90(行程)* 4(缸数)=452160毫米3 * 4=1.8L
行程
[編輯]行程是活塞運動時上止點和下止點的距離。
行程越大,連桿的運動幅度也就越大,因此曲軸銷到曲軸中心的距離(曲軸臂長度)越大。即:行程越大,則曲軸的力臂越長,引擎輸出的扭矩越大但轉速越低。
曲軸旋轉一周,長行程引擎活塞往復運動的距離比短行程引擎活塞更遠,因此需時間更長,即曲軸轉速相對更低。這造成在單位時間內引擎的做工衝程(油氣混合後爆炸)的次數低,所以引擎的功率會更低。
行程相對較短的引擎注重高轉速大功率,而長行程引擎側重輸出更大扭矩。
註釋
[編輯]- ^ Thermodynamics: An Engineering Approach by Yunus A. Cengal and Michael A. Boles
- ^ 汽車學原理與實務(第二版). [2021-12-17]. (原始內容存檔於2021-12-17).
外部連結
[編輯]- Combustion video (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館) - in-cylinder combustion in a optically accessible, 2-stroke engine
- HowStuffWorks: How Car Engines Work (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)
- Reciprocating Engines (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館) at Infoplease.
- Piston Engines at the US Centennial of Flight Commission.
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