發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過程 四沖程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)
常見的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)大部分為四沖程汽油發(fā)動(dòng)機(jī) 。四沖程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)由進(jìn)氣、壓縮、做功和排氣四個(gè)過程周而復(fù)始地循環(huán)工作 。
四沖程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理示意圖如下圖所示 。
（1） 進(jìn)氣行程
進(jìn)氣行程是將汽油和空氣混合成的可燃?xì)怏w吸入氣缸 。進(jìn)氣行程開始時(shí)，進(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)使活塞由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，活塞上方容積增大，壓力降低 。由汽油和空氣組成的可燃混合氣在壓力差的作用下進(jìn)入氣缸［上圖（a）］ 。曲軸轉(zhuǎn)過半周，活塞行至下止點(diǎn)，進(jìn)氣門關(guān)閉，進(jìn)氣行程結(jié)束 。進(jìn)氣終了時(shí)其壓力為75～90kpa，混合氣溫度為80～130℃ 。
（2） 壓縮行程
壓縮行程提高可燃混合氣的壓力和溫度，為其迅速燃燒創(chuàng)造條件 。壓縮行程開始時(shí)，進(jìn)、排氣門關(guān)閉，曲軸繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，活塞從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，活塞上方容積縮小，壓縮可燃混合氣使其溫度和壓力升高［上圖（b）］ 。曲軸轉(zhuǎn)過第二個(gè)半周，活塞到達(dá)上止點(diǎn)，壓縮行程結(jié)束 。壓縮行程終了時(shí)的壓力為800～1400kpa，混合氣溫度為350～450℃ 。
壓縮比是壓縮行程的重要指標(biāo)，壓縮比越大，壓縮終了時(shí)混合氣的壓力和溫度就越高，越有利于提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力 。但壓縮比受汽油抗爆性能的限制，不宜過大，否則會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)爆燃，反而會(huì)降低動(dòng)力，使耗油量增加，加速機(jī)件損壞 。
（3） 做功行程
做功行程使壓縮終了的可燃混合氣燃燒后膨脹做功 。做功行程時(shí)，進(jìn)、排氣門仍然關(guān)閉，當(dāng)壓縮接近終了時(shí)，火花塞發(fā)出電火花，可燃混合氣被點(diǎn)燃迅猛燃燒，使燃燒氣體的壓力和溫度急劇升高，推動(dòng)活塞由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，通過連桿使曲軸旋轉(zhuǎn)而對(duì)外做功，所以做功行程也稱為膨脹沖程［上圖（c）］ 。
做功行程燃?xì)庾罡邏毫蛇_(dá)2940～3920kpa，溫度可達(dá)1800～2000℃ 。隨著活塞向下運(yùn)動(dòng)，活塞上方容積增大，壓力、溫度隨之降低 ?；钊\(yùn)動(dòng)至下止點(diǎn)，曲軸轉(zhuǎn)過第三個(gè)半周，做功行程結(jié)束 。此時(shí)燃?xì)鈮毫?00～500kpa，溫度為1200℃ 。
（4） 排氣行程
排氣行程排除氣缸內(nèi)膨脹做功后的廢氣 。排氣行程開始時(shí)，進(jìn)氣門仍關(guān)閉，排氣門開啟，曲軸繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)使活塞由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)移動(dòng)，把膨脹做功后的廢氣擠出氣缸［上圖（d）］ 。曲軸轉(zhuǎn)過第四個(gè)半周，活塞到達(dá)上止點(diǎn)，排氣行程結(jié)束 。排氣行程終了時(shí)壓力為105～120kpa，溫度為600～900℃ 。
綜上所述，發(fā)動(dòng)機(jī)每完成一個(gè)工作循環(huán)時(shí)，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)兩周（720°），進(jìn)、排氣門各開啟1次，活塞完成四個(gè)沖程，其中進(jìn)氣、壓縮和排氣行程是消耗動(dòng)力，只有做功行程產(chǎn)生動(dòng)力 。
多缸發(fā)動(dòng)機(jī)的工作順序四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，只有一個(gè)沖程做功，其余三個(gè)沖程都是消耗功的 。因此，單缸發(fā)動(dòng)機(jī)既不能平穩(wěn)工作，又不能發(fā)出足夠動(dòng)力，故現(xiàn)代汽車都采用多缸發(fā)動(dòng)機(jī)，其中以四缸和六缸發(fā)動(dòng)機(jī)最為普遍 。
（1） 四沖程四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的工作順序
四沖程四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸一般為直列，曲軸上四個(gè)連桿軸頸配置在一個(gè)平面內(nèi)，一、四連桿軸頸在一方，二、三連桿軸頸在另一方，兩個(gè)方向互成180°，如下圖所示 。
曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，第一和第四氣缸的活塞同時(shí)上下，第二和第三氣缸的活塞同時(shí)上下 。因此，四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的工作順序?yàn)?、2、4、3 或1、3、4、2 。各缸的工作順序如下表所示 。
四缸發(fā)動(dòng)機(jī)各缸工作順序
（2） 四沖程直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的工作順序
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