126.汽车四冲程汽油发动机是如何转动起来的?

答:发动机为了将燃料的化学能转化为热能,再将热能转化为机械能,对外输出动力,必须在气缸内部完成进气、压缩、做功、排气等过程,并依次反复进行。每完成一次进气、压缩、做功、排气的过程,称为一个工作循环。发动机曲轴转两周,四个活塞行程完成一个工作循环,称为四冲程发动机;曲轴转一周,两个活塞行程完成一个工作循环,称为二冲程发动机。

四冲程汽油发动机的工作原理如图2-5所示。

图2-5 四冲程汽油发动机的工作原理

①发动机进气冲程:作用是将汽油和空气混合成的可燃气体吸入缸。

进气冲程开始时,进气门开启,排气门关闭。在外力(手摇动或起动机带动)作用下使曲轴转动,带动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,如图2-5(a)所示。曲轴转过半周,活塞行至下止点,进气门关闭,进气冲程结束。

②发动机压缩冲程:作用是提高可燃混合气的压力和温度,为其迅速燃烧创造条件。

压缩冲程开始时,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,如图2-5(b)所示。曲轴转过第二个半周,活塞到达上止点,压缩冲程结束。

③发动机做功冲程:作用是使压缩终了的可燃混合气燃烧后膨胀做功。

做功冲程时,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,如图2-5(c)所示。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,做功冲程结束。

④发动机排气冲程:作用是排除气缸内膨胀做功后的废气。

排气冲程开始时,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,如图2-5(d)所示。曲轴转过第四个半周,活塞到达上止点,排气冲程结束。

⑤而后,进气、压缩、做功、排气冲程在气缸内部周而复始地进行,不断对外输出动力。