通信工程师考试培训汽油机工作原理

5.1.3 汽油机工作原理

由于汽油机构造的特殊性，所以其工作原理与柴油机也有一定的差异。下面讲述四冲程汽油机的工作过程。

1.四冲程汽油机工作原理

（1）进气冲程

进气冲程前，活塞位于上止点，此时进、排气门均关闭。曲轴在外力（手摇或电动）作用下旋转，通过连杆使活塞离开上止点下行，气缸容积增大，压力减小，与外界形成压力差。此时凸轮轴上的凸轮顶开进气门（排气门仍关闭），在压力差的作用下，混合气进入气缸，如图5-3（a）所示。曲轴旋转半周后，活塞到达下止点，进气门关闭，气缸内充满新鲜混合气体，这就完成了进气冲程。

由于进气系统存在气流阻力，故进气终了时，气缸内的气体压力低于大气压力约68-93kPa（0.7-0.95kgf7cm2）：进入气缸的混合气体受到气缸壁、活塞顶、气门等高温机件和上一循环留在气缸内的少量高温残余废气的加热，使混合气温升高到80℃-130℃。

（2）压缩冲程

进气冲程结束后，曲轴继续旋转。活塞离开下止点上行。由于进、排气门均关闭，活塞上行，气缸内混合气被压缩后，温度与压力不断升高，如图5-3（b）所示。曲轴旋转半周后，活塞到达上止点，混合气被压缩到燃烧室内，压缩冲程结束。

压缩终了的燃烧室内压力将升高到590-880kPa,温度可达300℃-400℃。

（3）燃烧膨胀冲程

压缩冲程即将结束的瞬间，火花塞电极间产生的火花将混合气点燃。混合气燃烧后产生很高的压力，该压力作用在活塞顶上，迫使活塞下行，活塞通过连杆驱动曲轴和飞轮，使其按顺时针方向旋转，从而带动其他机器工作，如图5-3（c）所示。活塞运行到下止点时，曲轴又旋转了半周。做功冲程结束。混合气点燃后，由于燃烧着的气体不能及时充分膨胀，其压力和温度迅速升高，压力可达3000-4500kPa,温度可达2000℃-2700℃膨胀终了时，气体压力下降到390-490kPa,温度下降到1000℃-1200℃。

（4）排气冲程

做功冲程结束后，气缸内充满燃烧后的废气。这时进气门仍关闭，排气门被凸轮顶开，如图5-3（d）所示。在飞轮旋转惯性力的作用下，曲轴继续旋转，活塞离开下止点上行，废气经排气门排出气缸。曲轴旋转半周后，活塞到达上止点，排气门关闭，排气冲程结束。

2.汽油机与柴油机的工作过程比较

综上所述，四冲程汽油机的工作循环，也是通过四个冲程完成进气、压缩、工作和排气四个过程的，只是由于所用燃油的性质不同，它的工作方式与柴油机有所不同，其不同点主要如下。

（1）汽油机进气过程中，被吸进的是汽油和空气的混合物，而不是纯净的空气；在柴油机中，进入气缸的是新鲜空气，接近压缩终了时，柴油才由高压油泵经喷油嘴喷入气缸。

（2）汽油机的压缩比低，压缩终了时可燃混合气的压力和温度都比较低；柴油机的压缩比比汽油机高得多。

（3）汽油机气缸内的可燃混合气，是由火花塞发出的电火花点燃的；而柴油机的混合气体是靠气缸内的高温、高压自行着火燃烧的，因而不需要点火系统。

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