4冲程汽油机_4冲程汽油机风门正确用法

大家好，我是大梦硕车，在这里给大家讲讲四冲程汽油机是如何工作的。这一次，将围绕发动机的四冲程工作循环来回答。

四冲程汽油机:活塞往复四冲程完成一个循环，是指活塞从上止点到下止点，再到上止点到下止点重复运动四次，完成一个工作循环。这种发动机被称为四冲程发动机。一个完整的工作周期包括四个冲程，即:

进气冲程

压缩冲程做功冲程排气冲程

这四个冲程中，只有动力冲程产生动力，其他三个冲程将通过消耗动力冲程产生的动力来完成。

进气冲程:首选打开进气门，关闭排气门。在这个过程中，活塞从上止点移动到下止点。当活塞从上止点运动到下止点时，活塞顶部的空会逐渐增大，从而使内部容积逐渐增大。此时外部气体压力会与内部产生压力差，因此外部空气体会进入并与燃料混合。

压缩冲程:进气门关闭，排气门关闭。为什么要关闭？如果进气门和排气门没有关闭或关闭不紧，当活塞从下止点运动到上止点推动混合气压缩时，会从没有关闭或密封不好的气门中漏出，导致发动机功率下降。此时气缸内会产生压缩比，压缩比越高，气缸内温度越高。这时缸内温度将达到200~400度左右，缸内压力也将达到600~1500kpa。

做功冲程:排气阀关闭，进气阀关闭，为什么要关闭？如果进气门和排气门不关闭，做功产生的压力会下降，输出的动力和能量也会下降。当活塞被压缩到上止点时，顶部的火花塞会产生电火花，点燃活塞顶部燃烧室中的混合气。此时，混合气点燃的瞬间最高温度将达到2000~2500度，缸内产生的压力将瞬间达到3~5mpa。混合气燃烧后产生的大量压力和能量会将活塞从上止点推向下止点。当活塞被推到下止点时，也就是工作结束时，缸内温度将达到1200~1500度左右，压力降将达到3~5mpa左右。

排气冲程:做功冲程中产生的废气从气缸中排出。此时，进气门仍处于关闭状态，排气门处于打开状态，活塞被从下止点推向上止点。在推动活塞的过程中，燃烧时产生的废物会通过活塞顶部的排气阀被推出气缸。当活塞将废物排放到气缸中时，气缸中的温度将达到约600-900度，压力将达到约105-125Kap。

知识扩展:

四冲程柴油发动机的工作循环与我们的汽油发动机相同，包括进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程，但与汽油发动机不同:

在进气冲程期间，柴油发动机吸入纯空气体，而我们的汽油发动机吸入汽油和空气体的混合物。

在压缩冲程结束时，汽油机气缸上的火花塞通过电火花点燃混合气体，而在柴油机中，当活塞被压缩到上止点时，喷油器将柴油喷入气缸并在高温下进行自燃烧，即利用活塞移动到上止点时产生的压力进行燃烧，简称“压燃式发动机”。

在压缩冲程和做功冲程结束时，柴油机气缸内的温度和压力会比汽油机高很多，所以这也是柴油机比汽油机马力大、功率大的原因之一。

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1

、四冲程汽油机工作原理（

Principle

）

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，

在吸气

冲程被吸入汽缸，

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。

2

、四冲程汽油机在进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程内完

成一个工作循环。

(1)

吸气冲程

(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，

进气终点汽缸内气体压力小于大气压力。

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)

压缩冲程

(compression stroke)

压缩冲程时，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，到达压缩终点时温度达

600

～

750K

(3)

做功冲程

(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。

温度达

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

。在做功冲程，进气门、排气门均关闭，曲轴

转动

180°

(4)

排气冲程

(exhaust stroke)

排气冲程时，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，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冲程、

压缩

冲程、做功冲程和排气冲程组成。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

压燃着火，

也叫压燃式点火，

其工作过程及系统结构与汽油机有所不

同

.

(1)

进气冲程

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)

压缩冲程

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)

做功冲程

当压缩冲程接近终了时，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)

排气冲程

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。

这是因为四个冲程中只有一个冲程是做功的，其他三

个冲程是消耗动力为做功做准备的冲程。

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