四冲程汽油机工作原理
四冲程汽油机的工作原理
四冲程汽油机的工作原理汽油机是一种热机，它通过燃烧汽油来产生动力。
四冲程汽油机是目前最常见的内燃机之一，它的工作原理相对简单，但却是非常有效的。
本文将详细介绍四冲程汽油机的工作原理，从进气、压缩、燃烧到排气四个方面进行解析。
一、进气。
汽油机的工作过程从进气开始。
在进气冲程中，活塞向下运动，气门打开，汽缸内的气体被吸入。
汽缸内的压力比外部大气压要低，因此外部空气会被吸入汽缸内。
同时，燃油喷射系统也会将适量的汽油喷入气缸内，以便后续的燃烧过程。
进气冲程的完成意味着汽缸内充满了混合气，为下一步的压缩冲程做好了准备。
二、压缩。
在压缩冲程中，活塞向上运动，气门关闭，汽缸内的混合气被压缩。
压缩的目的是增加混合气的压力和温度，以便更好地进行燃烧。
汽油机通常采用高压缩比，这样可以提高燃烧效率，减少废气排放。
压缩冲程完成后，混合气的压力和温度都得到了提高，为下一步的燃烧冲程做好了准备。
三、燃烧。
在燃烧冲程中，活塞向下运动，点火系统点燃混合气，产生爆炸。
混合气的燃烧会产生高温高压的燃烧气体，这些气体会推动活塞向下运动，驱动曲轴旋转，从而产生动力。
燃烧冲程是汽油机最关键的一个环节，燃烧效率直接影响发动机的性能和经济性。
因此，燃烧系统的设计和调整非常重要，可以通过优化点火系统、喷油系统和气缸结构来提高燃烧效率。
四、排气。
在排气冲程中，活塞再次向上运动，气门打开，将燃烧后的废气排出汽缸外。
排气冲程的完成意味着一个工作循环的结束，同时也为下一个工作循环做好了准备。
排气系统的设计和调整可以影响汽油机的排放性能，通过优化排气系统可以降低废气排放，提高环保性能。
总结。
四冲程汽油机的工作原理可以概括为进气、压缩、燃烧和排气四个过程。
这四个过程相互配合，共同完成一个完整的工作循环，从而产生动力。
汽油机的性能和经济性受到这四个过程的影响，因此汽油机的设计和调整需要综合考虑这四个方面。
随着技术的不断进步，汽油机的工作原理也在不断优化和改进，为汽车工业的发展提供了强大的动力支持。
简述四冲程汽油机工作原理。
简述四冲程汽油机工作原理。
四冲程汽油机是一种常见的内燃机，它能使用汽油作为燃料来产生动力，广泛应用于各种车辆和机械设备中。
下面将对四冲程汽油机的工作原理进行详细介绍。
【1】吸气冲程四冲程汽油机的工作循环是由四个冲程组成的，第一个冲程称为吸气冲程。
在这个过程中，活塞向下运动，扫过进气门，将外界空气和混合汽油吸入气缸内部。
此时，曲轴连杆机构中的曲轴也开始转动，带动摇臂系统和气门开闭机构。
【2】压缩冲程吸气冲程结束后，活塞开始向上运动，将已经进入气缸的混合气体压缩。
这个过程需要耗费能量，并产生热量，使得混合气体的压强和温度均显著升高。
在这个过程中，气门全部关闭，以避免混合气体的泄漏。
【3】点火冲程当混合气体被压缩到一定程度时，点火系统会向火花塞输送电流，从而在火花塞的电极间产生火花。
这个火花能够点燃混合气体，使其快速燃烧，产生高温和高压的气体。
这个过程被称为点火冲程或燃烧冲程，是四冲程汽油机中最重要的一步。
【4】排气冲程燃烧过后，气缸内的气体开始逐渐冷却和松弛，从而产生一定的压强和动能。
在这个时候，排气门被打开，活塞向上运动，将燃烧产生的废气排出气缸，并送往排气管中。
此时，气门开闭机构和摇臂系统再次发挥作用，帮助排气门顺利开启和关闭。
这个过程被称为排气冲程。
以上四个冲程按照顺序交替进行，形成了完整的循环。
除了以上的基本原理外，四冲程汽油机还涉及许多复杂的控制系统和辅助设备，如燃油喷射系统、气门正时机构、曲轴平衡机构等等。
这些系统的作用是使发动机能够运行得更加平稳、高效、可靠。
【1】燃油喷射系统燃油喷射系统是现代汽油机的重要组成部分，它主要负责将汽油转化为可燃气体，并将其喷射进入气缸中。
不同的燃油喷射系统具有不同的工作原理和结构，但它们的共同点是能够控制燃油喷射的时机、量和方向。
这样可以更精准地调节汽油和空气的比例，提高发动机的功率和经济性。
【2】气门正时机构气门正时机构是指控制气门开闭时序的组成部分，包括凸轮轴、摇臂、气门和弹簧等。
汽油机的工作原理-汽油机工作时
汽油机的工作原理-汽油机工作时四冲程汽油机工作原理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。
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 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。
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。
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。
(完整)四冲程汽油机工作原理教案
《四冲程汽油机的工作原理》教学设计
课题名称
四冲程汽油机的工作原理
科 目 汽车构造与拆装(上） 教学对象
中职学生
课时
1 课时
设计者
杨挺挺
一、教学内容分析
本课选自中职《汽车构造与拆装(上）》项目二任务二的第四小节.本课 的主要教学内容为四冲程汽油机的工作原理，这部分内容在整个发动机中 是一个较为基础但又十分重要的知识板块，学生只有在充分掌握本课主要 知识，具备分析四冲程汽油机工作原理基础之上才能进一步学习发动机的 后续知识。在教材编排上，本课被安排在发动机组成之后，四冲程柴油机 工作原理之前,充分体现了教材编排的逻辑性和合理性。 二、学情分析
认真跟上老师的思路进
的气门,曲轴转角等工
环节三：理论介
行学习，并作相应的笔
作情况(练习纸第二大
绍,要点把握
记
题气缸压力之前）
学生积极开展讨论，推
教师要求学生把完成的
选一名代表来回答相应
情况进行分享
各个行程的气门、曲轴
教师分析各行程的工作
转角等工作情况
原理并公布正确答案
教师随堂走动
教师提出问题“进气、
任务二 四冲程汽油机的工作原理 一、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所 组 二成、。示功图
4
第一大题的名称填写
教师播放一段四冲程汽 环节二:视频激
油机工作原理的视频 学生认真观看视频 趣，导入新课
引入新课内容
2
教师布置任务,对学生
(完整)四冲程汽油机工作原理教案
进行分组（4 人一组,前
学生开展小组合作自主
后两座位)
学习活动,完成练习纸
1-2 四冲程发动机工作原理
二、四冲程柴油机工作过程
四冲程柴油机工作过程由下述五个过程组成： （进气、压缩、燃烧、膨胀、排气） 1.进气过程（进气门开启至进气门关闭）
1)进气门早开、迟闭现象
进气提前角：0~40°CA 进气迟后角：40~70°CA
2)进气终了压降、温升
2.压缩过程（进气门关闭至TDC）
1)气体与缸壁之间存在热交换，压缩过程是一个复杂的多变 过程 2)压缩终了温度、压力
废气涡轮增压器工作原理
五、四冲程发动机示功图
1。内燃机示功图：表示在每个工作循环中活 塞所作的指示功。P-V示功图。 2。汽油机工作循环为等容加热循环，柴油机 工作循环为混合加热循环
柴 油 机 示 功 图
二、四冲程柴油机工作过程
3.燃烧过程：（燃油喷
入至燃烧结束），分 为四个阶段
1)滞燃期（着火延迟 期）1-2 2)速燃期2-3 3)缓燃期3-4 4)补燃期4-5
二、四冲程柴油机工作过程
4.膨胀作功过程（上止点至排气门打开） 5.排气过程（排气门打开至排气门关闭） 排气门早开、迟闭现象
排气提前角：30~80°CA
§1-2 四冲程发动机工作原理
一、四冲程发动机工作循环
四冲程发动机——活塞上、下共四个行程，曲轴 旋转二周（720），完成一个工作循环的内燃机。 四冲程发动机由下述四个冲程组成一个工作循环 1.进气冲程 2.压缩冲程 3.作功冲程 4.排气冲程 (动画：四冲程发动机工作原理)
四冲程发动机工作循环示意图
四、增压油机工作原理
1.目的
通过增加每工作循环的空气量，相应增加每工作循环供 油量，提高发动机的功率输出。
2.方式
1）机械增压（输出的动力驱动机械增压器） 2）废气涡轮增压（废气作为动力，驱动废气涡轮增压 器） 注：1。一般增压压力为：0.16kPa~0.2kPa 2。有较大的气门重叠角（利用压缩空气扫除废气） 3。对压缩空气进行冷却（提高进气密度）
四行程汽油机工作原理
四行程汽油机工作原理
四行程汽油机工作原理是指通过四个工作行程来完成一个循环。
首先，活塞在进气行程时由曲轴带动向下运动，气门同时打开，进气门吸入混合气(汽油和空气)进入气缸。
接着，在压缩行程中，气门关闭，活塞向上运动，将混合气体压缩至最小体积，提高其温度和压力。
然后，在点火行程中，高压火花塞点火引燃燃气混合物，燃烧释放出大量的热能，推动活塞向下运动，从而产生机械功。
最后，在排气行程中，排气门打开，废气排出，同时活塞再次向上运动，准备进行下一个循环。
通过这样的四个行程循环，汽油机能够持续并高效地将汽油转化为机械动力。
汽车发动机的工作原理图解
活塞
排气门关闭
作功终了：温度 1500~1700 K， 压 力300~500 kPa
4·排气行程
作用：
进气门关闭
排出膨胀做功后的废气
过程：
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
3·作功行程
作用：
进气门关闭
燃烧高温高压气体膨胀做功
过程：
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。
瞬时最高：温度 2200~2800 K， 压 力3~5MPa
排气门
吸气行程
压缩行程 作功行程
排气行程
瞬时：温度 1800~2200K压力
喷油泵
5~10 MPa
二·二冲程汽油机的工作原理
火花塞 换气孔
压缩混合 气
排气孔
点火燃烧
曲轴箱
进气孔
进气
排气
压缩
进气
燃烧
排气
过程： 活塞向上运动，将三排孔都关闭，活塞上部开始压缩，当活塞
继续上时，活塞下方打开了进气孔，可燃混合气进入曲轴箱，活塞接 近上止点时，火花塞点燃混合气，气体燃烧膨胀，推动活塞向下运动 ，进气孔关闭，曲轴箱内的混合气受到压缩，当活塞接近下止点时， 排气孔打开，排出废气，活塞再向下运动，换气孔打开，受到压缩的 混合气便从曲轴箱经进气孔流入气缸内，并扫除废气。
排气门打开
活塞
残余废气
四冲程汽油机基本构造与工作原理
•四冲程汽油机基本结构
19
•四冲程汽油机基本工作原理 •进气 •压缩 •做功 •排气
20
•四冲程汽油机工作过程
❖ 上止点 ❖ 下止点 ❖ 活塞行程(S) ❖ 曲柄半径(R) ❖ 气缸工作容积(V h ) ❖ 发动机排量(VL) ❖ 燃烧室容积(Vc ) ❖ 气缸总容积(Va )
21
课后思考与练习
8
一、二、三冲程 发动机？
9
（2）冲程与活塞行程 ★冲程:指发动机的类型 ★活塞行程:指活塞运行的上、 下两个止点之间的距离S。
10
★气缸工作容积（排量 Vs ）一个活塞在一个 行程中所扫过的容积。
★发动机总排量 一台发动机所有气缸 工作容积之和。
11
压缩行程 作用？？
12
（3）压缩行程的作用 ★提高进入气缸混合气的压力和温度，为
混合气迅速燃烧创造条件； ★可以有效提高发动机燃烧效率.
13
★压缩比（ε）：
★气缸总容积（Va）：活塞在 下止点时，活塞顶部以上的气 缸容积。 ★燃烧室容积（Vc）：活塞在 上止点时，活塞顶部以上的容 积。
14
压缩比大好！
15
压缩比应适当！
•压缩比过高后果：ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
爆震燃烧、热负荷、 机械负荷、噪声和 振动加大，起动困 难。
1
学习内容与要求 1.掌握四冲程汽油机的基本结构 2.掌握四冲程汽油机的基本工作原理 学习重点 1.四冲程汽油机基本结构 2.四冲程汽油机的四个工作行程 学习难点 1.压缩比的分析
2
基本结构 与原理？
3
单缸四冲程汽油机基本结构及工作原理
4
1. 四冲程汽油机基本结构
5
2.四冲程汽油机基本工作原理