汽油在發動機裡燃燒時溫度能達到2000℃~2500℃之間,而鋼的熔點隻有1500℃,為什麼發動機不會燒壞呢?
其實原因主要有以下三點:
1、燃燒速度快,減少了傳熱時間小時候家裡經常停電,停電後就要點蠟燭。晚上坐在桌子邊閑得無聊了就會用手指快速穿過蠟燭的火焰。要知道蠟燭燃燒時也有好幾百度,但手指穿過的速度太快了,熱量還沒來得及傳遞手指就劃過去了,所以手指并不會覺得燙。
而發動機也是一樣,比如發動機轉速2000轉/分時,每個氣缸裡混合氣從開始燃燒到排出氣缸一共用時30毫秒,大概和人眨一下眼睛的時間差不多。而燃燒溫度最高的時刻隻占不到1/3,也就是不足10毫秒,這麼短的時間傳遞的熱量肯定是有限的。
2、進氣冷卻
發動機燃燒後會把廢氣排出氣缸,然後再吸入新鮮空氣和汽油。而新鮮空氣的溫度和環境溫度差不多一緻,而且汽油進入氣缸後會蒸發吸熱,這樣一來就抵消了一部分燃燒的溫度。
3、散熱系統發動機的氣缸被冷卻液包裹着,燃燒時吸收的熱量被不斷循環的冷卻液持續帶走,從而保證溫度處于可控狀态。
而且汽車散熱系統的散熱能力非常強大,如果不加控制的話發動機連正常工作溫度都達不到。所以發動機上都有節溫器,在必要的時候節溫器還要關閉,避免過多的熱量流失。
而發動機上真正熱的地方反而是排氣門和排氣歧管,因為它們不直接與冷卻液接觸,而且在發動機運行時要持續經受高溫尾氣的炙烤,所以溫度最高。
上圖是發動機的排氣歧管,可以看到發動機其他地方的顔色都很正常,唯獨排氣歧管是灼燒後的磚紅色。這是長期高溫形成的。
而且發動機拆開後也能看到排氣門灼燒的痕迹更明顯。而我們平時所說的氣門充鈉指的就是排氣門,将排氣門做成中空的,裡面注入金屬鈉,氣門上下運動時鈉上下移動把氣門頭部的熱量帶走,幫助氣門降溫。
所以說雖然氣缸内燃燒溫度高達2000多攝氏度,但是發動機卻依然不會被燒壞。
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