水平對(duì)置發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理?

水平對(duì)置發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，活塞在水平方向的氣缸內(nèi)做左右運(yùn)動(dòng)，歷經(jīng)進(jìn)氣、壓縮、做功和排氣四個(gè)沖程來實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化。進(jìn)氣時(shí)，純凈空氣進(jìn)入氣缸，為后續(xù)燃燒做準(zhǔn)備；壓縮沖程將空氣壓縮，提升溫度和壓力；做功沖程中，噴入的柴油與空氣混合燃燒，推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)輸出動(dòng)力；排氣沖程排出廢氣。如此循環(huán)，讓發(fā)動(dòng)機(jī)持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，為車輛提供動(dòng)力。

在進(jìn)氣沖程里，進(jìn)入汽缸的工質(zhì)為純空氣。柴油機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)阻力較小，進(jìn)氣終點(diǎn)壓力能達(dá)到（0.85～0.95）p0 ，相較于汽油機(jī)更高。進(jìn)氣終點(diǎn)溫度處于 300～340K ，比汽油機(jī)要低一些。低溫環(huán)境有助于提升后續(xù)的燃燒效率，為整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)奠定基礎(chǔ)。

進(jìn)入壓縮沖程，由于壓縮的是純空氣，柴油機(jī)的壓縮比明顯高于汽油機(jī)，一般能達(dá)到 ε=16～22 。在壓縮終點(diǎn)，壓力可達(dá)到 3000～5000kPa ，溫度也會(huì)大幅升高至 750～1000K ，這個(gè)溫度大大超過了柴油的自燃溫度，約 520K 。這就為做功沖程的順利進(jìn)行創(chuàng)造了條件。

當(dāng)壓縮沖程接近終了，便來到了做功沖程。在高壓油泵的作用下，柴油以 10MPa 左右的高壓通過噴油器噴入汽缸燃燒室中。在極短的時(shí)間內(nèi)，柴油與空氣充分混合后立即自行發(fā)火燃燒。此時(shí)，汽缸內(nèi)氣體的壓力急速上升，最高能達(dá)到 5000～9000kPa ，最高溫度可達(dá) 1800～2000K 。柴油機(jī)正是依靠這種壓縮自行著火燃燒的特性，被稱作壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)。

最后的排氣沖程，柴油機(jī)的排氣與汽油機(jī)基本相同，只是排氣溫度比汽油機(jī)低，一般 Tr=700～900K 。對(duì)于單缸發(fā)動(dòng)機(jī)而言，由于四個(gè)沖程中只有一個(gè)沖程做功，其他三個(gè)沖程是消耗動(dòng)力為做功做準(zhǔn)備，所以其轉(zhuǎn)速不均勻，發(fā)動(dòng)機(jī)工作不平穩(wěn)，振動(dòng)較大。

總的來說，水平對(duì)置發(fā)動(dòng)機(jī)獨(dú)特的工作原理，讓其在能量轉(zhuǎn)化過程中展現(xiàn)出與眾不同的特點(diǎn)。進(jìn)氣、壓縮、做功和排氣四個(gè)沖程緊密配合，每一個(gè)環(huán)節(jié)都不可或缺，共同為車輛源源不斷地輸出動(dòng)力 。

（圖/文/攝：太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng)）