汽车发动机的工作原理（图解）

（往复活塞式四冲程汽油机 ▼ ）

发动机的工作原理1.  进气行程
进气门开启，排气门关闭，活塞由上止点向下止点移动，活塞上方的气缸容积增大，产生真空度，气缸内压力降到进气压力以下，在真空吸力作用下，通过汽油喷射装置雾化的汽油，与空气混合形成可燃混合气，由进气道和进气门吸入气缸内。



发动机的工作原理2.   压缩行程
进排气门全部关闭，压缩缸内的可燃混合气，混合气温度升高，压力上升。活塞临近上止点前，可燃混合气压力上升到0.6～1.2MPa，温度可达330～430℃。



发动机的工作原理3.   做功行程
在压缩行程接近上止点时，装在气缸盖上方的火花塞发出电火花，点燃所压缩的可燃混合气。可燃混合气燃烧后放出大量的热量，缸内燃气压力和温度迅速上升，燃烧压力高达3~6MPa，燃烧温度高达2200～2500℃。高温高压燃气推动活塞快速向下止点移动，通过曲柄连杆机构对外做功。做功行程开始时，进、排气门均关闭。



发动机的工作原理4.   排气行程
做功行程接近终了时，排气门开启，由于这时缸内压力高于大气压力，高温废气迅速排出气缸，这一阶段属于自由排气阶段，高温废气通过排气门排出。随排气过程进行进入强制排气阶段，活塞越过下止点向上止点移动，强制将缸内废气排出，活塞到达上止点附近时，排气过程结束。排气终了时，气缸内气体压力稍高于大气压力，为0.105～0.115MPa，废气温度为600～900℃。由于燃烧室占有一定容积，因此在排气终了时，不可能将废气彻底排除干净，剩余部分废气称残余废气。




四冲程发动机完成一个工作循环，经历进气、压缩、做功和排气四个行程，发动机的正常运转就是工作循环连续不断交替。曲轴每转两圈（720℃）完成一个工作循环，一个行程对应曲轴转角为180°。

做功和进气行程，活塞从上止点向下止点运动；压缩和排气行程，活塞从下止点向上止点运动。

四个行程中，只有做功行程是有效输出动力行程；其余三个行程是辅助行程，靠飞轮惯性维持转动，因而飞轮转速是不均匀的，必须具有足够的转动惯量才能保证发动机运转平稳。