1、1汽车发动机做功冲程力学分析汽车发动机“做功冲程”力学分析汽车发动机是现代汽车工业的基础，是汽车的心脏。而现代汽车使用的发动机的主要品种是四冲程发动机。典型4 冲程汽油机的工作循环如下图所示，分为 4 个步骤： 吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。吸气冲程：打开吸气阀，把空气吸入发动机汽缸；压缩冲程：关闭吸气阀，对空气进行压缩，最后，喷入雾化汽油；做功冲程：利用火花塞高压放电，点燃被压缩的空气和雾化汽油的混合汽体，利用燃烧气体的膨胀压力，推动汽缸运动，带动曲轴旋转，输出动力；排气冲程：打开排气阀，把燃2烧膨胀后的废气，排出发动机汽缸，准备下一个循环。这 4 个步骤中，吸气、压缩和排气冲程需
2、要消耗动力，只有做功冲程一个步骤是提供动力的。为保证这个间歇式工作循环能连续运行，常规发动机利用多个汽缸轮流做工和曲轴及相关旋转部件的惯性，来保障发动机的平稳运行。 鉴于做功冲程是发动机产生动力的关键步骤，而现在的文献中，关于在这个冲程中，汽缸活塞向曲轴传递的动力，在做功冲程中是如何变化的，尚未见分析。而分析这个变化，会对发动机设计提供帮助，从而优化发动机设计及控制，提升发动机的动力输出，减少污染物排放。因此，本文试从纯力学分析的角度入手，抛砖引玉对这一问题进行解剖，供大家参考及讨论。一、 机构和受力分解汽缸与曲轴的结合是典型的曲柄连杆机构，基本构成由沿 Y 轴直线运动的活塞 A，绕 C 点旋转运动的曲柄及连杆三个部分组成。如图 2。现在设3定这个机构的参数如下：曲柄长度 R，连杆长度 L，L=3R ；曲柄在做功冲程的旋转角度为
