汽油机工作过程及原理_汽油机工作过程

四冲程汽油机的工作过程是一个复杂的过程，它由进气、压缩、燃烧膨胀、排气四个行程（冲程）组成。

1、进气行程。

活塞被曲轴带动由上止点向下上止点移动，同时，进气门开启，排气门关闭。当活塞由上止点向下止点移动时，活塞上方的容积增大，气缸内的气体压力下降，形成一定的真空度。由于进气门开启，气缸与进气管相通，混合气被吸入气缸。当活塞移动到下止点时，气缸内充满了新鲜混合气以及上一个工作循环未排出的废气。

2、压缩行程。

活塞由下止点移动到上止点，进排气门关闭。曲轴在飞轮等惯性力的作用下带动旋转，通过连杆推动活塞向上移动，气缸内气体容积逐渐减小，气体被压缩，气缸内的混合气压力与温度随着升高。

3、作功行程。

此时，进排气门同时关闭，火花塞点火，混合气剧烈燃烧，气缸内的温度、压力急剧上升，高温、高压气体推动活塞向下移动，通过连杆带动曲轴旋转。在发动机工作的四个行程中，只有这个在行程才实现热能转化为机械能，所以，这个行程又称为作功行程。

4、排气行程。

此时，排气门打开，活塞从下止点移动到上止点，废气随着活塞的上行，被排出气缸。由于排气系统有阻力，且燃烧室也占有一定的容积，所以在排气终了地，不可能将废气排净，这部分留下来的废气称为残余废气。残余废气不仅影响充气，对燃烧也有不良影响。

发动机工作过程四冲程汽油机常见的汽车发动机大部分是四冲程汽油机。四冲程汽油机由进气、压缩、做功、排气四个过程循环工作。四冲程汽油机的工作原理如下图所示。(1)进气行程吸气冲程将汽油和空气混合后的可燃性气体吸入气缸。进气行程开始后，进气阀打开，排气阀关闭，曲轴旋转，活塞从上止点向下止点运动，活塞上方的容积增大，压力下降。汽油和空气组成的可燃混合气因压力差进入气缸。(2)压缩行程压缩行程提高可燃混合气的压力和温度，为快速燃烧创造条件。压缩行程开始后，进排气阀关闭，曲轴继续旋转，活塞从下止点向上死点运动，活塞上方容积缩小，压缩可燃混合气，使温度和压力上升。压缩行程结束时压力为800~1400kPa，混合气温度为350~450。(3)工作行程工作行程是使压缩完毕的可燃混合气燃烧膨胀工作。工作时，进气排气门保持关闭，压缩接近结束时，火花塞火花，可燃混合气急剧燃烧使燃烧气体压力和温度急剧上升，活塞从上止点向下止点运动，通过连杆带动曲轴旋转。(4)排气行程排气行程排除气缸内膨胀做功后的废气。即使排气行程开始，吸气阀也保持关闭，排气阀保持打开，曲轴继续旋转，使活塞从下止点向上死点移动，将膨胀功后的排气从气缸中推出。综上所述，发动机每结束一个循环，曲轴旋转2圈(720)，进排气门各打开一次，活塞结束4个循环。其中，吸气、压缩、排气的行程是消耗动力，只有做功的行程产生动力。多缸发动机工作顺序四冲程发动机工作时，工作只有一个周期，剩下的三个周期都要消耗工作。因此，由于单缸发动机不能平稳工作，不能产生足够的动力，现代汽车都采用多缸发动机，其中以四缸和六缸发动机最为普遍。(1)四冲程四缸发动机的工作顺序四冲程四缸发动机气缸一般是直列的，曲轴上的四个连杆轴颈布置在一个平面内，一、四连杆轴颈在一方，二、三连杆轴颈在另一方。当曲轴旋转时，第一气缸和第四气缸的活塞同时上下移动，第二气缸和第三气缸的活塞同时上下移动。因此，四缸发动机的工作顺序为1、2、4、3或1、3、4、2。(2)四冲程直列6缸发动机的工作顺序曲柄连杆的轴颈大多排列如下。朝向曲轴前端，一、六杆轴颈在上面，二、五杆轴颈向左偏，三、四杆轴颈向右偏，三个方向相互成120。发动机基本术语上止点：活塞顶距离曲轴旋转中心最远的位置，即图中活塞顶到达的最高位置。下止点：活塞顶离曲轴旋转中心最近的位置，即图中活塞顶到达的最低位置。活塞行程：活塞在上、下止点移动的距离。燃烧室容积：活塞位于上止点时活塞顶部的空间容积。气缸总容积：活塞位于下止点时，活塞顶部的整个空间容积。气缸工作容积：活塞从上止点转移到下止点的空间容积。发动机排气量：多缸发动机各气缸的工作容积的总和等于气缸的工作容积和气缸数的乘积。压缩比：气缸总容积与燃烧室容积之比。反映了气缸内的气体被压缩了多少。