四冲程发动机的工作原理
四冲程发动机基本工作原理
四冲程发动机基本工作原理
在汽车工业中，四冲程发动机是一种广泛应用的发动机类型。
它的工作原理通过四个连续的冲程来完成，分别为吸气、压缩、做功和排气冲程。
下面我们来详细了解一下四冲程发动机的基本工作原理。
四冲程发动机的四个连续冲程分别为吸气、压缩、做功和排气冲程。
在吸气冲程中，活塞从上端运动到下端，气门打开，使外部空气进入气缸。
接着，气门关闭，形成一个密闭的空气腔，使气缸内的空气压力增加。
这个过程中，由于活塞自重，压缩空气所需的功力自然产生。
在压缩冲程中，气门关闭，压缩空气所需的功力使得空气进入气缸。
随着活塞向上运动，形成高压区域，空气压力也随之增加。
当活塞达到最高点时，压缩完成的空气被推入燃烧室，点燃并燃烧汽油，产生高温高压的燃气。
这个过程中，燃气推动活塞做功，完成压缩冲程。
在燃气推动活塞做功的过程中，四冲程发动机的下一个冲程是做功冲程。
在做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞做功，将活塞向下推动。
这个过程中，燃气产生的能量被转化为活塞的动能，推动车辆前进。
最后，在排气冲程中，活塞从下端运动到上端，排气门打开，将燃烧后的废气排出气缸。
随着活塞向上运动，排气门关闭，形成一个密闭的空气腔，使气缸内的空气压力增加。
这个过程中，由于活塞自重，排气所需的功力自然产生。
总之，四冲程发动机是一种基本的发动机类型，通过四个连续的冲程来完成吸气、压缩、做功和排气冲程。
它的工作原理简单明了，为汽车工业的发展提供了重要的技术支持。
四冲程发动机的原理
四冲程发动机的原理四冲程发动机是一种常用的内燃机，广泛应用于汽车和其他机动设备中。
它的工作原理基于四个不同的冲程：进气、压缩、爆发和排气。
下面将逐步介绍四冲程发动机的原理。
1. 进气冲程进气冲程是四冲程发动机的首个阶段。
它通过进气阀门将混合气体（汽油和空气）引入气缸。
在进气冲程中，活塞向下移动，增大了气缸的容积，同时进气阀门打开，外部空气通过进入进气道进入气缸。
随着活塞向下移动，气缸内形成了负压。
这种负压会将进气门打开，使得燃料和空气混合物顺势进入气缸。
2. 压缩冲程压缩冲程是四冲程发动机的第二个阶段。
在这一阶段，进气阀门关闭，活塞向上移动，减小了气缸的容积。
随着活塞向上移动，气缸内的混合气体受到压缩。
通过压缩，混合气体的密度和温度增加，从而为爆发冲程创造了理想的条件。
3. 爆发冲程爆发冲程是四冲程发动机的第三个阶段。
在这个阶段，混合气体被点火，在气缸内猛烈燃烧。
点火由火花塞完成，火花塞在燃烧室的顶部点火，点燃混合气体。
当燃烧发生时，气体产生高温高压气体，推动活塞向下运动。
这个冲程是引擎输出功率的关键，也产生了引擎的轰鸣声。
4. 排气冲程排气冲程是四冲程发动机的最后一个阶段。
在这个阶段，活塞再次向上移动，推出废气。
在爆发冲程结束后，气缸内的压力下降，废气通过排气阀门排出。
活塞到达顶部时，排气阀门关闭，准备进行下一个完整循环。
综上所述，四冲程发动机的工作原理可以概括为进气、压缩、爆发和排气。
这个原理的基本概念适用于绝大多数内燃机，使得这种类型的发动机成为汽车和其他动力设备中最常见和可靠的动力来源之一。
通过理解四冲程发动机的工作原理，我们可以更好地理解汽车引擎的工作原理，以及在日常使用和维护中的应用。
四冲程柴油机工作原理
四冲程柴油机工作原理
四冲程柴油机是一种内燃机，它采用柴油作为燃料，通过四个冲程完成一个循环。
以下是四冲程柴油机的工作原理：
1. 进气冲程：活塞从上死点下移，排气门关闭，进气门打开，进气门使新鲜空气进入气缸，同时活塞下移，气缸内形成一个负压区域。
这个时候，柴油燃油喷射器会向气缸内喷射一定量的燃油。
2. 压缩冲程：活塞从下方的死点向上移动，同时进气门与排气门全部关闭。
动力柴油在进气冲程中充满气缸后，被活塞压缩，使气缸内温度和压力急剧升高。
在气缸内，燃油精细雾化与空气充分混合，有效提高压缩比。
3. 工作冲程：当活塞接近上方的死点时，柴油喷射器会向气缸内喷射一个火花，这导致燃料着火并迅速燃烧。
由于高温高压下燃料瞬间着火，燃料会释放出大量的热能。
内燃机压力产生并将活塞推向下方的死点，这是柴油机内燃机的工作冲程。
4. 排气冲程：在工作冲程结束后，活塞开始向上移动。
在活塞被排气门顶住的同时，废气通过排气门排出气缸。
同时，活塞上升，准备进行下一个循环。
通过以上四个冲程的周期重复，柴油机不断地进行燃油喷射、压缩、燃烧和排放，实现了循环运转。
柴油机通过连续的能量转换产生动力，驱动机械设备进行工作。
四冲程内燃机工作原理
四冲程内燃机工作原理
四冲程内燃机是一种常用的发动机类型，其工作原理如下：
第一冲程：进气冲程
活塞下行，汽缸内形成负压，进气门打开。
气缸外的新鲜空气通过进气门和进气道进入气缸，同时汽缸内的废气通过排气门排出。
第二冲程：压缩冲程
活塞向上运动，将进入气缸的混合气体压缩。
优化的燃烧室设计可以提高压缩比，从而提高燃烧效率。
第三冲程：燃烧冲程
当活塞接近顶点时，压缩混合气体点火起燃，发生爆炸燃烧。
燃烧产生的高温和高压气体推动活塞向下运动。
第四冲程：排气冲程
当活塞再次接近底部时，排气门打开。
活塞的运动将废气排出气缸，同时准备进行下一次进气过程。
四冲程内燃机通过这四个冲程的循环运作，实现了能量的转化和连续的动力输出。
这种工作方式具有高效、稳定和可靠的特点，被广泛应用于汽车、摩托车和其他机械设备中。
汽车发动机四冲程工作原理
汽车发动机四冲程工作原理
汽车发动机是驱动汽车运行的核心组件，发动机的工作原理是汽车理解的重要内容之一。
汽车发动机采用四冲程循环工作方式，即吸气、压缩、爆发和排气四个过程。
在吸气过程中，汽车发动机通过活塞向下运动，汽油和空气混合物被吸入气缸内；在压缩过程中，汽车发动机通过活塞向上运动，将混合物压缩成高压状态，以便在点火后产生更强的爆发力；在爆发过程中，汽车发动机通过点火器点火，混合物被燃烧并产生高温高压气体，从而推动活塞向下运动，驱动车轮运动；在排气过程中，汽车发动机通过活塞向上运动，将废气排出气缸，为下一个循环做好准备。
四冲程工作原理使得汽车发动机更加高效、环保、稳定，被广泛应用于汽车制造业。
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解析四冲程汽油发动机工作原理
解析四冲程汽油发动机工作原理四冲程汽油发动机是一种内燃机，是目前最常用的汽车发动机之一、它是通过四个冲程（即进气、压缩、燃烧和排气）完成一次工作循环的。
下面将详细解析四冲程汽油发动机的工作原理。
第一冲程：进气冲程在第一冲程中，汽缸的活塞向下移动，吸入混合气。
进气门打开，排气门关闭。
此时，汽缸内的压力相对较低，进气阀打开的同时，汽缸外的大气压力将通过进气门进入汽缸，充满汽缸内的活塞下面的空腔。
这个过程中的混合气主要由油耗系统提供。
第二冲程：压缩冲程在第二冲程中，汽缸的活塞向上移动，将进气混合气压缩。
进气门和排气门都关闭，形成一个封闭的空间。
活塞的上升运动使得汽缸中的空气被压缩，从而提高了空气的温度和压力。
这个冲程的目的是使混合气在进气冲程与燃烧冲程之间达到较高的压缩比，提高燃料的燃烧效率。
第三冲程：燃烧冲程在第三冲程中，进气门关闭，排气门打开。
汽缸内的高温高压混合气被点火系统的火花塞点燃，燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动。
这个过程称为焚烧过程，是发动机的主要能量转换过程。
在燃烧过程中，混合气中的燃料释放出的化学能被转化为机械能，推动活塞向下运动。
第四冲程：排气冲程在第四冲程中，活塞再次向上移动，排除燃烧产生的废气。
进气门关闭，排气门打开。
排气门的打开允许废气通过排气系统排出。
此时活塞推动排气气体通过排气门排出汽缸。
同时，进入到四冲程循环的下一个进气冲程。
这四个冲程按顺序完成一次工作循环，同时活塞通过连杆机构的转动带动曲轴旋转，通过曲轴上的连杆将活塞的直线往复运动转化为曲轴的旋转运动。
这种旋转运动通过凸轮轴、传动齿轮等传动装置传递给汽车的驱动系统，将活塞的上下运动转化为车轮的运动，从而实现汽车的前进。
四冲程汽油发动机的工作原理基于燃烧产生的爆发力推动活塞运动的原理，通过循环的进气、压缩、燃烧和排气过程，将化学能转化为机械能，推动汽车运行。
这种发动机具有结构简单、运行稳定、燃料效率高等优点，在汽车工业中得到了广泛的应用。
四冲程发动机的工作原理
行程终了时：压力：0.105-0.12MPa；温度：900-1200K （626℃-926℃）。 四冲程发动机经过上述四个行程，完成一个工作循环。这期间 曲轴旋转两周。
二、柴油机工作原理 由于柴油粘度比汽油大，不易蒸发，自燃温度较汽油低，故柴 油机与汽油机的工作过程及系统结构又有一定的不同。 1.进气行程 进气行程仅担任进入纯空气的任务。 行程终了时：压力：0.085-0.095MPa；温度：300-340K （26℃-66℃）。 2.压缩行程 压缩比比汽油机高很多（ε一般为16-22）。当行程接近终了 时，喷油泵以10-15 MPa以上的压力通过喷油器将柴油喷入气缸。 行程终了时：压力：3.5-2MPa；温度：750-1000K（476℃726℃）。
§1.3 四冲（行）程发动机的工作原理
一、汽油机工作原理 1.进气行程 进气门开、排气门关，容积增大、压力减小、温度降低。
行程终了时：压力：0.075-0.09MPa；温度：370-400K（96℃126℃）。
2.压缩行程 进、排气门关，容积减小、压力增大、温a；温度：600-750K（326℃476℃）。 轿车用汽油机的压缩比ε一般为8-11。
3.作功行程 最高压力：。6-9MPa；最高温度：2000-2500K（1726℃2226℃） 行程终了时：压力：0.2-0.4MPa；温度：1000-1400K（726℃1126℃）。 压缩比ε越大，压缩行程终了时混合气的压力越大，温度越 高，在作功行程时燃烧速度越快、活塞顶上承受的压力越大，发动 机输出的有效功率越大，汽车的动力越强劲。但过大的压缩比会造 成爆燃（无序燃烧）现象的出现，使发动机过热、燃烧不充分、积 碳严重、散热困难等反而不利于发动机功率的提高。 4.排气行程
3.作功行程 进、排气门关，容积增大、压力增大、温度升高。最高压力： 3-6MPa；最高温度：2200-2800K（1926℃-2526℃）。
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）
四冲程柴油发动机工作原理
四冲程柴油发动机工作原理
四冲程柴油发动机是一种常见的内燃机，它通过四个工作行程完成燃油的燃烧
和能量转换，从而驱动汽车或机械设备运行。
下面将详细介绍四冲程柴油发动机的工作原理。
首先，四冲程柴油发动机的第一冲程是进气冲程。
在这一冲程中，活塞向下运动，气门打开，汽缸内的空气被吸入到汽缸内。
此时，柴油燃料喷入到气缸内，与空气混合，形成可燃混合气。
接着是第二冲程——压缩冲程。
在这一冲程中，活塞向上运动，气门关闭，将
混合气压缩，使其温度和压力升高，为后续的燃烧提供条件。
第三冲程是燃烧冲程。
在这一冲程中，柴油发动机的喷油泵向燃烧室喷射高压
柴油，柴油遇到高温高压的空气，瞬间燃烧，产生爆发力，推动活塞向下运动，从而驱动曲轴旋转。
最后是第四冲程——排气冲程。
在这一冲程中，活塞向上运动，将燃烧后的废
气排出汽缸外，气门打开。
同时，活塞的运动也推动曲轴旋转，完成一个工作循环。
通过这四个冲程的循环工作，柴油发动机就能够持续地产生动力，驱动汽车或
机械设备运行。
需要注意的是，四冲程柴油发动机的工作原理中涉及到很多细节和精密的部件，如喷油泵、气门、曲轴等，它们的精准配合和稳定运行对发动机的性能和效率都有着重要的影响。
总的来说，四冲程柴油发动机通过不同的工作冲程完成燃油的燃烧和能量转换，从而产生动力。
它的工作原理虽然复杂，但是通过合理的设计和精密的制造，能够高效可靠地驱动各种机械设备的运行。
4冲程发动机工作原理
排气门关
压力低于大气 压,约为75-90千 帕。温度为97127°C r 进气
可燃混合气 进入汽缸
汽缸容积 由小变大
活塞从上 止点到下 止点 曲轴旋转 180°
a 大气压力线 V
压缩冲程
进排气门 均关闭
活塞从下 止点到上 止点
压力升高，约为 600-1200千帕。 温度为327427°C
可燃混合气 被压缩
排气冲程
排气门开 活塞从下 止点到上 止点
可燃混合气 被排出
压力稍高于大气压， 约为105-115千帕。 温度为627-927°C 汽缸容积 由大变小 曲轴旋转 540°720°
练习
1、发动机做功1次需要（ 1 ）个工作循环，包括 （ 进气行程 ）、（压缩行程 ）、（做功行程）、 （排气行程）四个冲程。 2、排气行程中活塞由（下止点）向（上止点）运动， 气缸的容积（ 减小 ），进气门（关闭 ），排气门 （开启），废气（排出气缸）。 3、活塞移动一个行程，曲轴转过（ 180 ）度角。
四冲程发动机工作原理
一个工作循环： 发动机每一次将热能转换为机械能， 都必须经过进气、压缩、作功、排气 四个冲程每进行一次这样的过程就叫 一个工作循环。
四冲程发动机： 指曲轴旋转2周，活塞往复四个行程才能 完成一个工作循环，成为四冲程发动机。
进气冲程
P
进气门开,活塞 到下止点时进 气门关进气结 束
汽缸容积 由小变大 曲轴旋转 180°360°
作功冲程
压力迅速升高，约 为3000-5000千帕。 温度为22002800°C
随着容积变 大温度与压 力都下降
进排气门 均关闭
可燃混合气 被点燃
汽缸容积 由小变大
活塞向下 止点运动
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四冲程发动机的工作原理
(4). 排气行程 A.活塞往上止点方向运动，往外排出气体； B.压力减小温度降低； C.进气门关闭，排气门打开
最后我们再来看段四冲程发动机的工作原理视 频
课堂小结：
项目
进排
活塞 气 气 气缸内压力 温度（k ） 容积 可燃混合气的
行程 运动 门 门 （kpa）
流经
可燃混合气 B.压力和温度不断升高 C.进排气门状态：关闭 D.压缩比：压缩前气缸中气体的最大容
积与压缩后的最小容积之比
四冲程发动机的工作原理
▪ (3).作功行程（膨胀行程） ▪ A.可燃气体经燃烧后产生热量往下止点方
向推动活塞对外做功； ▪ B.压力变小温度降低； ▪ C.进排气门状态：关；
点火,使可燃
混合气燃烧.
排气 行程
下 ↓ 关 开 105～125 上
由大 燃烧后变为废
900～1200 变小
气,随排气门 排出.
课后思考
• 发动机的工作过程包括哪四个冲程？说出 每一个冲程的具体工作过程？
本课到此结束
谢谢
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四冲程发动机示意图
进气
压缩
做功
排气
返回
四冲程发动机示意图
进气
压缩
做功
▪ 发动机排量：各缸工作容积之和
四冲程发动机工作图(动态)
3. 四冲程发动机的工作原理
❖ (1). 进气行程 : ❖ A.活塞从上止点运动到下止点（进气） ❖ B.汽缸内容积增大，压力减小； ❖ C.进气门打开，排气门关闭
四冲程发动机的工作原理
(2). 压缩行程： A.活塞从下止点往上止点方向运动压缩
排气
返回
四冲程发动机示意图
进气
压缩
做功
排气
返回
四冲程发动机示意图
进气
压缩
做功
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ排气
返回
进气 行程
上 ↓ 开关 下
70～90
370～400
由小 由进气门进入 变大 气缸并充满整
个气缸
压缩 行程
下
↓ 关 关 600～1500 上
600～700
由大 把气缸内的混 变小 合气压缩之燃
烧室
作功 行程
上
由小 在压缩至上止
↓ 关 关 2940 ～ 4900 2200～2900 变大 点时,火花塞
下
四冲程发动机的工作原理
教学目标：通过学习掌握四行程发动机的工作原理 重点：每个行程是如何工作及气缸内的变化 难点：气缸如何进气、排气工作的
四冲程发动机的工作原理
发动机组成结构的概念 ▪ 上止点：活塞运动最高位置
▪ 下止点：活塞最低位置
▪ 活塞行程：上、下止点之间的距离
▪ 缸工作容积（气缸排量）：活塞从上止点 到下止点所扫过的容积