汽车发动机功能简介

现在的汽车上使用的基本都是往复活塞式四冲程发动机，它属于内燃机的一种，能将燃料的化学能转化为机械能并对外输出。这种发动机的历史已经有一百多年了，虽然技术上不断进步，性能和效率有了很大的提高，但其基本结构和工作原理并没有变化。

下面我们就来说一说，汽车发动机究竟如何“动”起来的。不论汽油发动机还是柴油发动机，它们的工作原理基本都是一致的，下面我们以四冲程汽油机为例来说说发动机的基本工作原理，与柴油机的区别也会在其中单独的说明。

首先需要说明的是，发动机不会自己无缘无故的转动，必须有一个外力来给它提供原始的动力，这个外力就是由发动机的起动系统来提供的。我们将钥匙转到启动档的时候，起动机通电运转，转动发动机的曲轴，带动其它机构和系统进入工作状态，发动机才能自行运转，工作循环才能自动进行下去。如果没有启动系统，发动机是不可能工作的，有时候汽车的电瓶没电了，汽车就无法启动了，就是这个原因。当发动机正常工作后，起动系统的使命就完成了。

发动机正常工作时，它的工作循环包括四个活塞行程：进气、压缩、做功和排气。下面分别来说说它们的运动过程。

1、进气行程

在这个行程中，进气门打开，排气门关闭，活塞从上止点向下止点运动。空气和汽油的混合物被吸入气缸，在气缸内进一步混合形成可燃混合气。 当进气行程终了时，气缸内气体压力约为0．08～0．09 MPa，温度达到320～400 K。 对于柴油机来说，它吸入的是纯空气，而不是柴油与空气的混合气，并且它的进气系统中没有节气门，进气阻力小，且残余废气温度较低，同汽油机相比，进气终了时缸内气体压力略高而温度略低。

2、压缩行程

在这个行程中，进气门和排气门都关闭，活塞从下止点向上止点运动； 气缸容积逐渐变小，气缸内混合气被压缩，其压力和温度同时升高。当压缩行程终了时，混合气压力可达0．8～1．5 MPa，温度可达600～750 K。采用大压缩比，可提高压缩终了时气缸内的压力和温度，从而加快燃烧速度，提高发动机热效率，但太大容易引起“爆震”和“表面点火”，通常汽油机压缩比为9～12，柴油机压缩比为16～22。 由于柴油机的压缩比更大，压缩终了时缸内气体压力约为3～5 MPa，温度约为750～1000 K，都比汽油机的高，并且压缩终了温度超过柴油的自燃温度。

3、作功行程

在这个行程中，进排气门仍然关闭。压缩行程结束时，火花塞跳火点燃可燃混合气，火焰迅速传遍整个燃烧室，并放出大量热能；燃烧气体体积膨胀，压力、温度升高；气体压力推动活塞从上止点运动到下止点，并通过连杆推动曲轴旋转作功。燃烧最高压力可达3～6．5 MPa，最高温度可达2200～2800 K。作功终了时，气体压力降低到0．35～0．5 MPa，气体温度降低到1200～1700 K。

汽油机与柴油机最大的区别就在于此。当压缩行程结束时，喷油器将高压柴油以雾状喷入燃烧室，由于此时气缸内温度高于柴油自燃温度，所以柴油自行着火燃烧，并形成多个火焰中心，燃烧的更加剧烈和暴力，燃烧气体最高压力6～9 MPa，最高温度也可高达1800～2500 K，作功终了时，气体压力约为0．2～0．5 MPa，温度约为1000～1200 K。所以，人们说柴油机更有劲的原因就在于此。

4、排气行程

在这个行程中，进气门关闭，排气门开启；活塞从下止点向上止点运动。膨胀过后的废气在其自身剩余压力和在活塞的推动下，经排气门排出气缸。排气行程结束后，残留在燃烧室内的少量废气称为残余废气。残余废气压力约为0．105～0．12 MPa，温度约为 900～1100 K。这个过程柴油机和汽油机差不多，只是柴油机的残余废气温度略低。