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汽車百科:上千度的燃燒溫度,發(fā)動(dòng)機(jī)卻燒不壞,如何做到的?
發(fā)布日期:2024-06-28
汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒溫度一般來(lái)說(shuō)是1600-2400攝氏度,而鋼鐵的熔點(diǎn)才1500多攝氏度,那發(fā)動(dòng)機(jī)是如何做到的自我保護(hù),不會(huì)被燒壞呢?
假設(shè)想把發(fā)動(dòng)機(jī)燒壞,是需要一定的能量轉(zhuǎn)換和熱量傳遞。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在2000轉(zhuǎn)時(shí),各個(gè)氣缸內(nèi)的混合氣從開(kāi)始點(diǎn)燃到排出氣缸,一般用時(shí)才30毫秒,也就眨眼的工夫。況且燃燒溫度最高的時(shí)刻也就10毫秒,在如此短的時(shí)間內(nèi)熱量傳遞是有限的。
燃油發(fā)動(dòng)機(jī)即往復(fù)式活塞發(fā)動(dòng)機(jī),活塞每完成一次做功,燃燒后廢氣都會(huì)排出氣缸,然后再吸入新鮮空氣和汽油,新鮮空氣的溫度加上汽油進(jìn)入氣缸后蒸發(fā)吸熱,這樣就會(huì)抵消一部分燃燒的溫度。
機(jī)油不僅能夠在活塞與氣缸、主軸與軸承襯套等高速相對(duì)運(yùn)動(dòng)的部件間形成油膜,減少磨損,還能有效地將發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量帶回油箱,并通過(guò)散熱系統(tǒng)將這些熱量輻射到空氣中,從而幫助冷卻發(fā)動(dòng)機(jī),保持其正常工作溫度。
發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸是唄冷卻液包裹著的,燃燒時(shí)吸收的熱量被不斷循環(huán)的冷卻液持續(xù)帶走,從而保證溫度處于可控狀態(tài)。其實(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的熱系統(tǒng)的散熱能力非常強(qiáng)大,如果不加控制的話會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)不到正常的工作溫度。所以發(fā)動(dòng)機(jī)上都有節(jié)溫器,在必要的時(shí)候節(jié)溫器還要關(guān)閉,避免過(guò)多的熱量流失。
當(dāng)維修拆解發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)可以看到排氣門有灼燒的痕跡,還有排氣歧管是灼燒后的磚紅色,這都是長(zhǎng)期高溫形成的。主要是它們不直接與冷卻液接觸,只能經(jīng)受高溫的炙烤。行業(yè)內(nèi)所說(shuō)的氣門充鈉指的就是排氣門,將排氣門做成中空的,里面注入金屬鈉,氣門上下運(yùn)動(dòng)時(shí)鈉上下移動(dòng)把氣門頭部的熱量帶走,幫助氣門降溫。
所以,發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)和制造考慮到了很多因素,確保發(fā)動(dòng)機(jī)的正常使用。發(fā)動(dòng)機(jī)在正常使用條件下,可以根據(jù)設(shè)計(jì)和制造因素的考慮,運(yùn)作時(shí)將燃油燃燒產(chǎn)生的高溫和高壓能量有效地轉(zhuǎn)移和散發(fā)出去,從而防止發(fā)動(dòng)機(jī)燒壞,這也是發(fā)動(dòng)機(jī)擁有較高自我保護(hù)機(jī)制的原因。最后,發(fā)動(dòng)機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)也是避免發(fā)動(dòng)機(jī)燒壞的重要保證。