四冲程汽油机的工作原理
四冲程汽油发动机的四个工作过程
四冲程汽油发动机的四个工作过程一、进气过程当汽车启动时，活塞向下运动，此时进气门打开，空气通过进气道进入汽缸内，同时，油箱中的汽油被喷油器喷射进入汽缸内，与进入的空气混合。
这一过程中，活塞向下运动，使汽缸内的空间扩大，从而形成一个负压区域，吸入空气和燃油进入汽缸内。
二、压缩过程在进气过程结束后，进气门关闭，活塞开始向上运动，使汽缸内的空间减小。
同时，活塞上升压缩了进入汽缸内的混合气体。
在这个过程中，活塞上升，压缩空气和燃油的体积减小，使混合气体的密度增加，压力也相应增加。
三、工作过程当活塞上升到最高点时，点火系统会引燃混合气体。
点火后，混合气体燃烧产生高温高压气体，推动活塞向下运动。
由于活塞的运动是通过连杆与曲轴相连，所以活塞的运动最终会转化为曲轴的旋转运动。
这一过程中，混合气体的燃烧释放出的热能被转化为机械能，推动车辆前进。
四、排气过程在工作过程结束后，活塞再次向上运动，将燃烧后的废气排出。
此时，排气门打开，废气通过排气道排出汽缸。
同时，进气门关闭，准备进行下一次的循环。
这一过程中，活塞向上运动，将燃烧后的废气排出汽缸，为下一次循环做好准备。
以上就是四冲程汽油发动机的四个工作过程。
进气过程中，活塞向下运动，吸入空气和燃油进入汽缸；压缩过程中，活塞向上运动，压缩混合气体；工作过程中，混合气体燃烧产生高温高压气体，推动活塞向下运动；排气过程中，活塞再次向上运动，将燃烧后的废气排出汽缸。
这四个过程相互配合，使发动机能够正常运转，为汽车提供动力。
在实际应用中，发动机会不断地进行这四个过程，从而持续地为汽车提供动力。
这些工作过程的顺序和协调性是确保发动机正常运行的关键。
通过不断优化发动机的设计和控制系统，可以提高发动机的效率和性能，使汽车更加节能环保。
四冲程汽油机的工作原理
四冲程汽油机的工作原理
四冲程汽油机是一种常见的内燃引擎，它通过四个冲程来完成一个工作循环，实现汽车的正常运转。
下面将详细介绍四冲程汽油机的工作原理。
1. 进气冲程：
进气冲程是指活塞从上死点向下运动，使气缸内的气体被抽入进气道。
在这个过程中，进气门打开，进气门通过气流将燃油与空气混合物吸入气缸内。
进气道的混合物是通过空气滤清器和进气道进行过滤和调节的。
2. 压缩冲程：
压缩冲程是指活塞向上运动，将混合气体压缩到气缸顶部。
在这个过程中，进气门和排气门都是关闭的，以防止混合气体的泄漏。
由于混合气体被压缩，其密度和温度均会增加，为点火提供了良好的条件。
3. 燃烧冲程：
燃烧冲程是指在压缩冲程结束后，点火系统产生火花点燃混合气体，从而驱动活塞向下运动。
在这个过程中，进气门和排气门仍然是关闭的，以确保压力在气缸内积累。
点燃后，混合气体燃烧产生高温和高压力的燃烧气体，推动活塞向下，并提供能量以驱动汽车运转。
4. 排气冲程：
排气冲程是指活塞从下死点向上运动，将燃烧后的废气排出气缸。
在这个过程中，排气门打开，废气通过排气道排放到汽车
尾部。
此时，进气门仍然关闭，以防止废气逆流。
通过以上四个冲程的循环，汽油机能够源源不断地运转。
由于每个汽缸都有这四个冲程并按照一定的顺序进行，因此整个引擎能够稳定运转。
同时，汽缸的数量可以根据需要增加，以提高汽车的功率。
四冲程汽油机工作原理简单明了，易于理解和维护，因此被广泛应用于各种汽车和机械设备中。
初中九年级物理内燃机的四个冲程
内燃机的四个冲程内燃机、冲程及工作循环1．内燃机：燃料在汽缸内燃烧的热机叫内燃机，内燃机分为汽油机和柴油机。
它们的特点是让燃料存汽缸内燃烧，从而使燃烧更充分，热损失更小，热效率较高，内能利用率较大。
2．冲程：活塞在汽缸内住复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。
3．工作原理：四冲程内燃机的工作过程是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成的。
四个冲程为一个工作循环，在一个工作循环中，活塞往复两次，曲轴转动两周，四个冲程中，只有做功冲程燃气对外做功，其他三个冲程靠飞轮的惯性完成。
（1）吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入气缸；（2）压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩；（3）做功冲程：在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体。
高温高压的气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功；（4）排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。
（如下四个冲程的示意图）。
有关热机的计算考察题型：（1）对热机工作过程中做功次数和冲程个数的考查；（2）热机效率的计算；（3）还有其他涉及热机的一些计算。
题型 1 对热机四个冲程的辨别[ 例 1] 汽油机工作的四个冲程为，吸气冲程、压缩冲程、冲程、排气冲程，如图所示为 ________ 冲程 .剖析：从图中可以看出，进气门和排气门者 B 关闭，活塞向动，所以这是活塞对里面的空气进行压缩叫做压缩冲程。
答案：压缩解题技巧：要判断热机的各个冲程，关键是看两个气门的关闭运动情况：两气门都关闭，活塞向上运动是压缩冲程，活塞向下运动是做功冲程；两个气门一个关闭，一个打开，活塞向下运动是吸气冲程，活塞向上运动是排气冲程。
题型 2 考查能量的转化[ 例 2] 如图 5-4-3 所示，用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾一段时间后，塞子被试管内的水蒸气推出，水蒸气的 ______ 能转化为塞子的机械能 . 图 _______ 中汽油机的工作过程与这实验过程中能量的转化是一致的 .剖析：当塞子被试管内水蒸气推出时，是水蒸气具有的内能转化为塞子的机械能，汽油机中把内能转化为机械能的是做功冲程，所以是图乙，图甲是压缩冲程，把机械能转化为内能 .答案：内乙题型 3 热值及有关计算[例 3]天然气的热值是，小明同学发现他家厨房里的天然气表显示的是1000m3,则他家使用的天然气的热值是_______，这些天然气在使用的过程中一共放出热量是_______J.剖析：燃料的热值是燃料的一种特性，与燃料的多少无关，所以还是。
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。
简述四冲程汽油机的工作原理
简述四冲程汽油机的工作原理
四冲程汽油机是汽油机的一种，和其他汽油机相比，他具有很好的燃油效率，对环境友好，价格低。
它可以用于家庭轿车和货车。
四冲程汽油机的工作原理如下：
第一步：进气。
先安上汽油机的进气管路，把空气从管路中吸入。
此外，用汽油泵向缸内喷油，等准备好后就可以进入下一步。
第二步：压缩。
这一步利用汽油机的活塞，把空气和汽油混合物压缩成更小的体积，并且把混合物的温度和压强也提高，以便更好的发动机性能。
第三步：燃烧。
在压缩后，把剩余的空气和汽油混合物点燃，以更高的温度和压强形式产生热量和高压燃烧气体。
燃烧会把缸的温度升高，把温度升高的蒸汽把缸壁上的活塞推动。
第四步：排气。
活塞在往上运动的过程中，会用排气门
把燃烧后的残馀气体排出。
这样反复的循环，把有机物变成热量和冷却的气体，就是四冲程汽油机的工作原理。
四冲程汽油机的优点就在于，它的工作原理非常简单，结构也很紧凑容易维护，把空气和燃油混合，燃烧时比较彻底，燃油效率高，对环境友好，发动机在较低的工作温度下也可以获得良好的动力性能，价格也比较低。
由于四冲程汽油机的多种优点，使它应用范围越来越广，在家庭轿车，大型货车等多种车辆上都有应用。
它可以满足汽车发动机低排放，绿色环保，高效率，经济实惠的多方面要求，因此受到众多消费者和汽车制造商的欢迎。
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）
四冲程工作原理
2.压缩行程 (1)压缩行程压缩的是纯空气。 (2)由于柴油机压缩比大，压缩终 了的温度和压力都比汽油机高，压 力可达3.5MPa～4.5MPa，温度可达 750K～1000K。
• 注：点燃温度是指燃料在空气中移近火焰时，其
表面上的燃料蒸气能够被点着的最低环境温度。
汽油的点燃温度很低，约为263K，柴油的点燃温 度高，约为313K～359K。 • 自燃温度是指燃料不与火焰接近，能够自行
1.进气行程 (1)活塞由曲轴带动从上止点向下止点运动。 (2)进气门开启，排气门关闭。 (3)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。 进气终了，汽缸内压力约0.075MPa-0.09MPa，温 度约97-167 C
汽车发动机工作原理
发动机是将燃料燃烧的热能转化为机械能 的一种机器。 现代汽车用发动机多为往复活塞式内 燃机，简称活塞式内燃机。它将燃料在气 缸内燃烧，使其热能直接转化成机械能。
• 一、四冲程汽油机的工作原理
• 四冲程汽油机是由进气、压缩、作功和排气完成一个工 作循环的，如图所示为单缸四冲程汽油机工作原理示意 图。
柴油机与汽油机从外在比较优缺点,
优点：柴油机的压缩比高，热效率 高，燃油消耗率低，经济性好，废气污 染少，排放性能较好；
缺点：转速低、质量大、噪声大、 振动大、制造和维修费用高。
多缸发动机的工作 :
从上述各单缸发动机工作原理可知， 只有作功行程产生动力，其它三个行程都 要消耗动力。为了维持运动，单缸发动机 必须有一个贮备能量较大的飞轮。即使如
即曲轴每转1200就有一个缸作功，各缸作功 行程略有搭接，这样发动机运转较单缸发动机平 稳得多。 • 另外，由于各缸的作功行程为其它缸的准备 行程提供动力，所以贮存能量的飞轮也较单缸发 动机小得多。 • 四缸发动机从理论上讲作功冲程就已连续， 而六、八缸发动机都有作功重叠，且缸数越多、 重叠得就越大，发动机运转得就越平稳。 •
叙述四冲程汽油发动机的工作原理
叙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是将空气与汽油以一定比例混合成良好的混合气，在吸气冲程吸入气缸，混合气经压缩点火燃烧而产生热能，热能使气体压强增大，高温高压的气体作用与活塞顶部，推动活塞做往复直线运动，通过连杆、曲轴、飞轮机构对外输出机械能，排气阀打开，活塞向上运动，将燃烧后的废气排出，当活塞运动至最顶部时，排气阀关闭。
四冲程汽油发动机的工作过程包括四个行程：
1.吸气冲程：活塞下降，吸进混合气。
2.压缩冲程：活塞上升，压缩混合气。
3.做功冲程：点火燃烧燃料，活塞下压做功。
4.排气冲程：活塞上升，排除废气。
在吸气冲程中，进气门打开，排气门关闭，活塞向下移动吸入混合气或空气。
在压缩冲程中，进排气门关闭，活塞向上移动压缩混合气。
在做功冲程中，进排气门关闭，火花塞点燃压缩混合气并开始燃烧，产生的压力推动活塞向下运动，通过连杆带动曲轴转动对外输出动力。
在排气冲程中，排气门打开，活塞向上运动排出燃烧后的废气。
四冲程汽油发动机的工作原理是一个不断循环的过程，每个行程都对应曲轴旋转两周完成一个完整的工作循环。
这种往复活塞式内燃机的工作方式是现代发动机的基本原理之一，广泛应用于汽车、摩托车、发电机组等机械设备中。
汽油机的四个冲程的能量转换
汽油机的四个冲程的能量转换
汽油机的四个冲程是指：进气冲程、压缩冲程、燃烧冲程和排气冲程。
每个冲程都有不同的能量转换过程，它们共同构成了汽油机的工作原理。
进气冲程是汽油机的第一个冲程，它负责将空气从空气滤清器中进入气缸，并将其压缩到一定的压力，从而形成一个空气-燃料混合物。
压缩冲程是汽油机的第二个冲程，它将空气-燃料混合物压缩到一定的压力，以达到最佳的燃烧条件。
燃烧冲程是汽油机的第三个冲程，它将空气-燃料混合物点燃，产生大量的热量，使气缸内的气体膨胀，从而产生动力。
排气冲程是汽油机的第四个冲程，它将燃烧产生的热量和气体从气缸排出，从而完成一个循环。
汽油机的四个冲程是通过不同的能量转换过程来完成工作的，它们分别是进气冲程、压缩冲程、燃烧冲程和排气冲程。
它们的协同工作使汽油机能够正常运行。
四冲程汽油机工作原理
汽油机与柴油机一、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：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：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800～2000kPa，温度达600～750K。
在示功图上，压缩行程为曲线a～c。
3、做功行程：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。
燃烧最高压力pZ达3 000～6000kPa，温度TZ达2 200～2800K。
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1 200～1500K。
在做功行程，进气门、排气门均关闭，曲轴转动180°。
4、排气行程：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°。
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主讲人：郭锐
一、知识回顾
发动机的基本术语
汽油机的功用
汽油的内能==> 热能==> 机械能
➢ 将燃料进行燃烧，产生热能，使热能 转变成机械能。
Hale Waihona Puke 二、四冲程汽油机的工作原理
进气行程 压缩行程 做功行程 排气行程
1、进气行程
进气门打开，排气门 关闭，活塞由曲轴带 动从上止点向下止点 运动。活塞上方容积 增大，形成一定的真 空度，将混合气吸入 气缸。至 活塞运行 到下止点，进气门关 闭，停止进气，进气 行程结束。
2、压缩冲程
进、排气门关闭，活 塞由曲轴带动从下止 点向上止点运动。活 塞上方容积减少，混 合气被压缩。至活塞 到达上止点时压缩行 程结束。产生高温高 压的混合气。
3、做功行程
进、排气门关闭，火 花塞产生电火花，点 燃混合气，气体迅速 膨胀，产生高压，推 动活塞向下运动，通 过连杆驱动曲轴旋转 而对外输出功率。至 活塞到达上止点，做 功行程结束。
0°~18 0°
压缩 关闭 关闭 下→上 减少 增大 上升
180°~36 0°
做功
排气
关闭
关闭
关闭
打开
上→下 下→上
增大
减少
增大
增大
上升
降低
360°~54 540°~720
0°
°
三、小结回顾
每一行程曲轴转过180度。 每个工作循环活塞往复运动四次，曲轴
旋转两圈，进排气门各开启一次。 四个行程中只有做功行程对外输出功率，
其余三个是辅助过程。所以曲轴的转速 不均匀，发动机运转不平稳。 作功行程中混合气利用电火花点燃 。
四行程示功图
作业：
1、四冲程汽油机的工作过程并画示意图。 2、思考一下别的做功形式。
4、排气行程
排气门打开，进气门 关闭，活塞由曲轴带 动从下止点向上止点 运动，废气在自身剩 余压力和活塞的驱赶 下，将废气排出气缸。 至活塞到达上止点时， 排气门关闭，排气行 程结束。
四冲程汽油机工作情况
行程名称 进气门 排气门
活塞运动 气缸容积 压力变化 温度变化 曲轴转角
进气 打开 关闭 上→下 增大 降低 上升