简述四冲程汽油发动机的工作原理_四冲程汽油发动机的工作原理

1.汽车四冲程汽油机工作循环是怎样的呢？

2.四冲程发动机工作原理是什么？

3.四冲程汽油机的工作原理

4.汽油机工作的四个冲程的过程

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，通过化油器或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。

2、压缩行程：

进排气门全部关闭，压缩缸内可燃混合气，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左右，温度可达330℃～430℃。

3、作功行程

在这个行程中，进，排气门还是一直关闭的，当活塞接近上止点时，装在气缸体或气缸盖上的火花塞发出电火花点燃被压缩的可燃混合气，当可燃混合气燃烧后，会放出大量的热能，其压力和温度迅速增加。由此产生的高温，高压燃气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：

可燃混合气燃烧后生成的废气，必须从气缸中排除，以便进行下一个工作循环。当膨胀接近终了时，排气门开启，靠废弃的压力进行自由排气，活塞到达上止点后再向上止点移动时，继续将废气强制排到大气中

扩展资料

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。一个接一个的工作循环，维持了发动机的连续运转。汽车发动机的曲轴从前端看，都是按顺时针方向旋转的。活塞在上、下止点间每移动一个行程，曲轴转过180°角。

四冲程发动机每完成一个工作循环，活塞移动四个行程，曲轴转过两周（720°）。其中进气和做功行程活塞都是由上止点移动到下止点；压缩和排气行程活塞都是由下止点移动到上止点。

百度百科-四冲程发动机

汽车四冲程汽油机工作循环是怎样的呢？

往复活塞式内燃机所用的燃料主要是汽油（gasoline)或柴油diesel)。由于汽油和柴油具有不同的性质，因而在发动机的工作原理和结构上有差异。

一. 四冲程汽油机工作原理

汽油机是将空气与汽油以一定的比例混合成良好的混合气，在进气行程被吸入汽缸，混合气经压缩点火燃烧而产生热能，高温高压的气体作用于活塞顶部，推动活塞作往复直线运动，通过连杆、曲轴飞轮机构对外输出机械能。四冲程汽油机在进气行程、压缩行程、做功行程和排气行程内完成一个工作循环。

(1) 进气行程(intake stroke)

活塞在曲轴的带动下由上止点移至下止点。此时进气门开启，排气门关闭，曲轴转动180°。在活塞移动过程中，汽缸容积逐渐增大，汽缸内气体压力从pr逐渐降低到pa，汽缸内形成一定的真空度，空气和汽油的混合气通过进气门被吸入汽缸，并在汽缸内进一步混合形成可燃混合气。由于进气系统存在阻力，进气终点(图中a 点)汽缸内气体压力小于大气压力0 p ，即pa= (0.80～0.90) 0 p 。进入汽缸内的可燃混合气的温度，由于进气管、汽缸壁、活塞顶、气门和燃烧室壁等高温零件的加热以及与残余废气的混合而升高到340～400K。

(2) 压缩行程(compression stroke)

压缩行程时，进、排气门同时关闭。活塞从下止点向上止点运动，曲轴转动180°。活塞上移时，工作容积逐渐缩小，缸内混合气受压缩后压力和温度不断升高，到达压缩终点时，其压力pc可达800～2 000kPa，温度达600～750K。在示功图上，压缩行程为曲线a～c。

(3) 做功行程(power stroke)

当活塞接近上止点时，由火花塞点燃可燃混合气，混合气燃烧释放出大量的热能，使汽缸内气体的压力和温度迅速提高。燃烧最高压力pZ达3 000～6 000kPa，温度TZ达2 200～2 800K。高温高压的燃气推动活塞从上止点向下止点运动，并通过曲柄连杆机构对外输出机械能。随着活塞下移，汽缸容积增加，气体压力和温度逐渐下降，到达b 点时，其压力降至300～500kPa，温度降至1 200～1 500K。在做功行程，进气门、排气门均关闭，曲轴转动180°。在示功图上，做功行程为曲线c-Z-b。

(4) 排气行程(exhaust stroke)

排气行程时，排气门开启，进气门仍然关闭，活塞从下止点向上止点运动，曲轴转动180°。排气门开启时，燃烧后的废气一方面在汽缸内外压差作用下向缸外排出，另一方面通过活塞的排挤作用向缸外排气。由于排气系统的阻力作用，排气终点r 点的压力稍高于大气压力，即pr=(1.05～1.20)p0。排气终点温度Tr=900～1100K。活塞运动到上止点时，燃烧室中仍留有一定容积的废气无法排出，这部分废气叫残余废气。

二. 四冲程柴油机工作原理

四冲程柴油机和汽油机一样，每个工作循环也是由进气行程、压缩行程、做功行程和排气行程组成。由于柴油机以柴油作燃料，与汽油相比，柴油自燃温度低、黏度大不易蒸发，因而柴油机用压缩终点自燃着火，其工作过程及系统结构与汽油机有所不同.

(1) 进气行程

进入汽缸的工质是纯空气。由于柴油机进气系统阻力较小，进气终点压力pa= (0.85～0.95)p0，比汽油机高。进气终点温度Ta=300～340K，比汽油机低。

(2) 压缩行程

由于压缩的工质是纯空气，因此柴油机的压缩比比汽油机高(一般为ε=16～22)。压缩终点的压力为3 000～5 000kPa，压缩终点的温度为750～1 000K，大大超过柴油的自燃温度(约520K)。

(3) 做功行程

当压缩行程接近终了时，在高压油泵作用下，将柴油以10MPa左右的高压通过喷油器喷入汽缸燃烧室中，在很短的时间内与空气混合后立即自行发火燃烧。汽缸内气体的压力急速上升，最高达5 000～9 000kPa，最高温度达1 800～2 000K。由于柴油机是靠压缩自行着火燃烧，故称柴油机为压燃式发动机。

(4) 排气行程

柴油机的排气与汽油机基本相同，只是排气温度比汽油机低。一般Tr=700～900K。对于单缸发动机来说，其转速不均匀，发动机工作不平稳，振动大。这是因为四个行程中只有一个行程是做功的，其他三个行程是消耗动力为做功做准备的行程。为了解决这个问题，飞轮必须具有足够大的转动惯量，这样又会导致整个发动机质量和尺寸增加。用多缸发动机可以弥补上述不足。现代汽车用多用四缸、六缸和八缸发动机。

循环是在上止点开始的，即活塞处在其最上方位置。当活塞在其第一次向下运动的过程（进气冲程）中，燃料与空气的混合体通过一个或者多个气门注入气缸。进气门关闭，紧接着的压缩冲程压缩这种混合气体（压缩冲程）。

于是混合气体在接近压缩冲程顶点时被火花塞点燃。燃烧空气爆炸所产生的推力迫使活塞向下做第三次运动（做功冲程）。第四次也就是最后一次冲程是排气冲程，燃烧过的气体通过排气门排出气缸。

通俗地讲凸轮轴就是一个带有几个叫做凸轮的椭圆形突出体的圆柱，通过它的运动带动气门的运动。凸轮轴旋转时，凸轮推动气门（通常是通过叫做挺杆的中间部件）使之在相应的时间打开。气门是用弹簧顶住的，当凸轮的突起不是正对着气门时它是关闭着的。每个循环一个气门只打开一次，也就是，曲轴旋转两周凸轮轴转一周。上面图示是双顶置式凸轮轴发动机。

四冲程发动机比两冲程的效率要高很多。不过需要相当多的可移动零件以及更高的制造技术。

四冲程发动机工作原理是什么？

四行程汽油机每完成一个工作循环需要经过进气、压缩、膨胀(做功)和排气4个过程。活塞上下往复运动4次.相应曲轴旋转720度(两圈)。

1)进气行程

进气行程开始时，活塞位于上止点，排气门关闭，进气门开启，活塞被曲轴带动从上止点向下止点移动，曲轴由0度沿顺时针方向转到180度。此时，汽缸内活塞上方的容积增大，压力低到小于大气压力，可燃混合气在压差作用下被吸人汽缸。进气终了时汽缸内的压力为0. 0740. 093 MPa。

流进汽缸内的可燃混合气，因与汽缸壁、活塞顶等高温机件接触并与前一行程(排气行程)留下的高温残余废气混合，所以它的温度上升到-403 K。

2)压缩行程

压缩行程开始时，进、排气门均关闭，活塞自下止点向上止点移动，曲轴由180度转到360度。由于活塞上方容积不断缩小，可燃混合气受到压缩，其温度和压力不断升高至易燃程度。压缩终了时，可燃混合气的温度为600-700 K，可燃混合气压力为0. 6-1. 5 MPa。

压缩终了时，可燃混合气的压力和温度取决于压缩比，压缩比愈大，燃烧速度愈大，因而发动机发出的功率便愈大，经济性愈好。但压缩比过大时，不仅不能进一步改善燃烧状况’反而会出现爆燃和表面点火等不正常燃烧现象。

3)做功行程

在做功行程中，进、排气门仍关闭。当活塞在压缩行程接近上止点时，火花塞产生电火花，点燃被压缩的可燃混合气。可燃混合气燃烧后,放出大量的热能，使燃气的压力和温度急剧升高。最高压力为3-5 MPa，相应的温度为2200-2800 K，且体积迅速膨胀，从而使活塞被高压气体推动从上止点下行，带动曲轴从360度旋转到540度，并输出机械能。能量除了维持发动机本身继续运转消耗一部分外，其余部分都用于对外做功，所以该行程称为做工行程。

4)排气行程

排气行程开始时，进气门关闭，排气门开启，活塞从下止点向上止点运动，曲轴由540度旋转到720度，废气被排出。排气终了时，汽缸内压力稍高于大气压力.为0.102-0. 120 MPa.废气温度为900-1200 K。

因燃烧室占有一定容积，故排气终了时，不可能将废气排尽，留下的这一部分废气称为残余废气。

四冲程汽油机的工作原理

如图1-27所示，单缸四冲程汽油发动机一般由气缸盖、气缸、活塞、连杆、飞轮、曲轴、曲轴箱、进气门、排气门等组成。气缸2上部装有气缸盖1，它使活塞3顶部与气缸盖之间构成密闭的燃烧室；在发动机工作时，气体燃烧产生的强大推力以及飞轮5的惯性可以使装在气缸2内的活塞3沿气缸中心线作往复直线运动；活塞通过活塞销12与连杆4的小头相连；连杆大头套装在曲轴6的连杆轴颈上；曲轴的两端支承在曲轴箱7的轴承上，由此构成一个曲柄滑块机构，因此活塞作往复运动时就可通过连杆带动曲轴作旋转运动。

根据发动机做功循环不同，汽油发动机分为二冲程发动机和四冲程发动机，目前，汽车、摩托车上广泛用四冲程汽油发动机为动力机。四冲程发动机指“进气”、“压缩”、“做功”、“排气”四个冲程，整个工作循环曲轴旋转两周，活塞上下各两次。如图1-64所示，以单缸摩托车发动机为例介绍其工作原理。

图1-64　四冲程摩托车发动机工作原理图

1　进气行程

活塞由曲轴带动从上止点向下止点运动。进气门开启，排气门关闭。由于活塞下移，活塞上腔容积增大，形成一定真空度，在真空吸力的作用下，空气与汽油形成的混合气，经进气门被吸入气缸，至活塞运动到下止点时，进气门关闭，停止进气，进气行程结束。

2　压缩行程

活塞在曲轴的带动下，从下止点向上止点运动，进、排气门均关闭。随着活塞上移，活塞上腔容积不断减小，混合气被压缩，至活塞到达上止点时，压缩行程结束。

在压缩过程中，气体压力和温度同时升高。压缩终了时，气缸内的压力约为600～1500kPa，温度约为600～800K，远高于汽油的点燃温度（约263K）。

3　做功行程

压缩行程末，火花塞产生电火花，点燃气缸内的可燃混合气，并迅速着火燃烧，气体产生高温、高压，在气体压力的作用下，活塞由上止点向下止点运动，再通过连杆驱动曲轴旋转向外输出做功，至活塞运动到下止点时，做功行程结束。做功行程，进、排气门均关闭。在做功过程中，开始阶段气缸内气体压力、温度急剧上升，瞬时压力可达3～5MPa，瞬时温度可达2200～2800K。随着活塞的下移，压力、温度下降，做功行程终了时，压力约为300～500kPa，温度约为1500～1700K。

4　排气行程

在做功行程终了时，排气门被打开，活塞在曲轴的带动下由下止点向上止点运动。废气在自身的剩余压力和活塞的驱赶作用下，自排气门排出气缸，至活塞运动到上止点时，排气门关闭，排气行程结束。

排气终了时，由于燃烧室容积的存在，气缸内还存有少量废气，气体压力也因排气门和排气道等有阻力而高于大气压。此时，压力约为105～125kPa，温度约为900～1200K。

排气行程结束后，进气门再次开启，又开始了下一个工作循环，如此周而复始，发动机就自行运转。

汽油机工作的四个冲程的过程

四冲程汽油发动机的工作原理很简单。这种发动机有四个工作冲程，即进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。在发动机的进气冲程中，进气门会打开，此时活塞会向下运行，吸入空气或可燃混合气。在压缩冲程中，进气门和排气门基本关闭。此时，活塞将向上移动，压缩可燃混合物。在作功冲程中，火花塞将点燃可燃混合物。此时可燃混合物会燃烧，燃烧后的可燃混合物会推动活塞向下运动。在排气冲程中，排气门会打开，此时活塞会向上运动，排出燃烧产生的废气。四冲程汽油发动机有自然吸气式、涡轮增压式和机械增压式。三款发动机只是进气方式不同，四冲程工作原理基本相似。在实际使用中，情况相当复杂。当然，大部分发动机都可以配备可变气门升程系统和可变气门正时系统，可以改变发动机在不同工况下的运行状态。四冲程柴油机和上面的工作原理差不多，只是四冲程柴油机没有火花塞，是压燃式的。二冲程发动机也有，但二冲程发动机在大多数民用车上并不常见。好了，谢谢你的阅读。这个问题到此为止。相信你看完之后对四冲程汽油机的工作原理有了一定的了解。如果你不知道别的，你可以留言告诉边肖。()边肖会尽力帮助你的。

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。