汽车发动机基本工作原理

（一）四冲程汽油机的工作原理

四冲程汽油机的工作循环由进气、压缩、做功和排气四个行程组成。图1-3为单缸四冲程汽油机的工作循环示意图。

图1-3　单缸四冲程汽油机的工作原理

1.进气行程

活塞由曲轴带动从上止点向下止点运行，进气门打开，排气门关闭。活塞从上止点向下止点移动的过程中，气缸容积增大，形成一定的真空度，于是混合气经进气门便被吸入气缸。进气终了时气缸内的压力小于1个大气压。

2.压缩行程

进气行程结束后，活塞由曲轴带动从下止点向上止点运动，气缸内容积减少，由于进、排气门均关闭，进入气缸的可燃混合气被压缩，当活塞到达上止点时，压缩结束。

3.做功行程

当活塞运动到压缩行程上止点时，火花塞跳火，点燃气缸内的混合气，此时进气门和排气门均处于关闭状态，气体的温度、压力迅速升高而膨胀，从而推动活塞从上止点向下止点运动，通过连杆使曲轴旋转并输出机械能。

4.排气行程

在做功行程终了时，排气门打开，进气门关闭。曲轴通过连杆推动活塞从下止点向上止点运动，废气在自身剩余压力和活塞的推动下被排出气缸，至活塞到达上止点时，排气门关闭，排气结束。

综上所述，四冲程汽油机经过进气、压缩、做功、排气四个行程完成一个工作循环。这期间活塞在上、下止点间往复运动四个行程，相应地曲轴旋转了两周。

（二）四冲程柴油机的工作原理(www.xing528.com)

每个工作循环也包括进气、压缩、做功和排气四个行程。图1-4为单缸四冲程柴油机的工作循环示意图。

图1-4　单缸四冲程柴油机工作循环示意图

1—喷油器；2—排气门；3—进气门；4—气缸；5—喷油泵；6—活塞；7—连杆；8—曲轴

1.进气行程

进入气缸的不是混合气，而是纯空气。

2.压缩行程

此行程不同于汽油机之处在于压缩的是纯空气，且由于柴油机的压缩比高，压缩终了的温度和压力都比汽油机高。

3.做功行程

在柴油机的压缩行程接近终了时，喷油泵将高压柴油经喷油器呈雾状喷入气缸内的高温空气中，迅速汽化与空气形成混合气，此时气缸内的温度高于柴油的自燃温度，柴油自行着火燃烧，在此后的一段时间内边喷油边燃烧，气缸内的压力和温度急剧升高，推动活塞下行做功。

4.排气行程

此行程与汽油机基本相同。

四冲程发动机在一个工作循环的四个行程中，只有一个行程是做功的，其他三个行程是做功的准备行程。因此，在单缸发动机内，曲轴每转两周中只有半周由于膨胀气体的作用使曲轴旋转，其余半周则依靠飞轮惯性维持转动。在做功行程时，曲轴的转速比其他行程要大，曲轴的转速是不均匀的，因而发动机的运转就不均匀，飞轮必须具有较大的转动惯量，才能使发动机运转平稳，发动机质量和尺寸增加。

在多缸四冲程发动机的每一个气缸内，所有的工作过程都是相同的，但各个气缸的做功行程并不同时发生，而是按照一定的工作顺序进行。