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汽车发动机的工作过程 发动机的工作顺序介绍

小知识汽车工作发动机


发动机的工作过程 四冲程汽油发动机
常见的汽车发动机大部分为四冲程汽油发动机 。四冲程汽油发动机由进气、压缩、做功和排气四个过程周而复始地循环工作 。

四冲程汽油发动机的工作原理示意图如下图所示 。

（1） 进气行程
进气行程是将汽油和空气混合成的可燃气体吸入气缸 。进气行程开始时，进气门打开，排气门关闭，曲轴转动使活塞由上止点向下止点运动，活塞上方容积增大，压力降低 。由汽油和空气组成的可燃混合气在压力差的作用下进入气缸［上图（a）］ 。曲轴转过半周，活塞行至下止点，进气门关闭，进气行程结束 。进气终了时其压力为75～90kpa，混合气温度为80～130℃ 。

（2） 压缩行程
压缩行程提高可燃混合气的压力和温度，为其迅速燃烧创造条件 。压缩行程开始时，进、排气门关闭，曲轴继续转动，活塞从下止点向上止点运动，活塞上方容积缩小，压缩可燃混合气使其温度和压力升高［上图（b）］ 。曲轴转过第二个半周，活塞到达上止点，压缩行程结束 。压缩行程终了时的压力为800～1400kpa，混合气温度为350～450℃ 。

压缩比是压缩行程的重要指标，压缩比越大，压缩终了时混合气的压力和温度就越高，越有利于提高发动机的动力 。但压缩比受汽油抗爆性能的限制，不宜过大，否则会引起发动机爆燃，反而会降低动力，使耗油量增加，加速机件损坏 。

（3） 做功行程
做功行程使压缩终了的可燃混合气燃烧后膨胀做功 。做功行程时，进、排气门仍然关闭，当压缩接近终了时，火花塞发出电火花，可燃混合气被点燃迅猛燃烧，使燃烧气体的压力和温度急剧升高，推动活塞由上止点向下止点运动，通过连杆使曲轴旋转而对外做功，所以做功行程也称为膨胀冲程［上图（c）］ 。

做功行程燃气最高压力可达2940～3920kpa，温度可达1800～2000℃ 。随着活塞向下运动，活塞上方容积增大，压力、温度随之降低 。活塞运动至下止点，曲轴转过第三个半周，做功行程结束 。此时燃气压力为300～500kpa，温度为1200℃ 。

（4） 排气行程
排气行程排除气缸内膨胀做功后的废气 。排气行程开始时，进气门仍关闭，排气门开启，曲轴继续转动使活塞由下止点向上止点移动，把膨胀做功后的废气挤出气缸［上图（d）］ 。曲轴转过第四个半周，活塞到达上止点，排气行程结束 。排气行程终了时压力为105～120kpa，温度为600～900℃ 。

综上所述，发动机每完成一个工作循环时，曲轴转动两周（720°），进、排气门各开启1次，活塞完成四个冲程，其中进气、压缩和排气行程是消耗动力，只有做功行程产生动力 。

多缸发动机的工作顺序四冲程发动机工作时，只有一个冲程做功，其余三个冲程都是消耗功的 。因此，单缸发动机既不能平稳工作，又不能发出足够动力，故现代汽车都采用多缸发动机，其中以四缸和六缸发动机最为普遍 。

（1） 四冲程四缸发动机的工作顺序
四冲程四缸发动机的气缸一般为直列，曲轴上四个连杆轴颈配置在一个平面内，一、四连杆轴颈在一方，二、三连杆轴颈在另一方，两个方向互成180°，如下图所示 。

曲轴转动时，第一和第四气缸的活塞同时上下，第二和第三气缸的活塞同时上下 。因此，四缸发动机的工作顺序为1、2、4、3 或1、3、4、2 。各缸的工作顺序如下表所示 。

四缸发动机各缸工作顺序
（2） 四冲程直列六缸发动机的工作顺序

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