5.1.3 汽油機工作原理

由于汽油機構造的特殊性，所以其工作原理與柴油機也有一定的差異。下面講述四沖程汽油機的工作過程。

1.四沖程汽油機工作原理

（1）進氣沖程

進氣沖程前，活塞位于上止點，此時進、排氣門均關閉。曲軸在外力（手搖或電動）作用下旋轉，通過連桿使活塞離開上止點下行，氣缸容積增大，壓力減小，與外界形成壓力差。此時凸輪軸上的凸輪頂開進氣門（排氣門仍關閉），在壓力差的作用下，混合氣進入氣缸，如圖5-3（a）所示。曲軸旋轉半周后，活塞到達下止點，進氣門關閉，氣缸內充滿新鮮混合氣體，這就完成了進氣沖程。

由于進氣系統存在氣流阻力，故進氣終了時，氣缸內的氣體壓力低于大氣壓力約68-93kPa（0.7-0.95kgf7cm2）：進入氣缸的混合氣體受到氣缸壁、活塞頂、氣門等高溫機件和上一循環留在氣缸內的少量高溫殘余廢氣的加熱，使混合氣溫升高到80℃-130℃。

（2）壓縮沖程

進氣沖程結束后，曲軸繼續旋轉。活塞離開下止點上行。由于進、排氣門均關閉，活塞上行，氣缸內混合氣被壓縮后，溫度與壓力不斷升高，如圖5-3（b）所示。曲軸旋轉半周后，活塞到達上止點，混合氣被壓縮到燃燒室內，壓縮沖程結束。

壓縮終了的燃燒室內壓力將升高到590-880kPa,溫度可達300℃-400℃。

（3）燃燒膨脹沖程

壓縮沖程即將結束的瞬間，火花塞電極間產生的火花將混合氣點燃。混合氣燃燒后產生很高的壓力，該壓力作用在活塞頂上，迫使活塞下行，活塞通過連桿驅動曲軸和飛輪，使其按順時針方向旋轉，從而帶動其他機器工作，如圖5-3（c）所示。活塞運行到下止點時，曲軸又旋轉了半周。做功沖程結束。混合氣點燃后，由于燃燒著的氣體不能及時充分膨脹，其壓力和溫度迅速升高，壓力可達3000-4500kPa,溫度可達2000℃-2700℃膨脹終了時，氣體壓力下降到390-490kPa,溫度下降到1000℃-1200℃。

（4）排氣沖程

做功沖程結束后，氣缸內充滿燃燒后的廢氣。這時進氣門仍關閉，排氣門被凸輪頂開，如圖5-3（d）所示。在飛輪旋轉慣性力的作用下，曲軸繼續旋轉，活塞離開下止點上行，廢氣經排氣門排出氣缸。曲軸旋轉半周后，活塞到達上止點，排氣門關閉，排氣沖程結束。

2.汽油機與柴油機的工作過程比較

綜上所述，四沖程汽油機的工作循環，也是通過四個沖程完成進氣、壓縮、工作和排氣四個過程的，只是由于所用燃油的性質不同，它的工作方式與柴油機有所不同，其不同點主要如下。

（1）汽油機進氣過程中，被吸進的是汽油和空氣的混合物，而不是純凈的空氣；在柴油機中，進入氣缸的是新鮮空氣，接近壓縮終了時，柴油才由高壓油泵經噴油嘴噴入氣缸。

（2）汽油機的壓縮比低，壓縮終了時可燃混合氣的壓力和溫度都比較低；柴油機的壓縮比比汽油機高得多。

（3）汽油機氣缸內的可燃混合氣，是由火花塞發出的電火花點燃的；而柴油機的混合氣體是靠氣缸內的高溫、高壓自行著火燃燒的，因而不需要點火系統。

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