四冲程汽油发动机的工作过程依次为进气行程、压缩行程、作功行程和排气行程,如图1-14所示。 进气行程: 发动机工作的第一步是进气行程,即向气缸内提供足够的新鲜空气和燃油。进气行程开始时,曲轴旋转带动活塞从上止点向下止点运动,此时排气门关闭,进气门打开。随着活塞下移,气缸容积增大,压力减小,气缸内产生真空吸力,可燃混合气通过进气门进入气缸直至活塞运动到下止点。在进气终了时,气缸内的气体压力为75-90kPa压缩行程: 压缩行程开始时,活塞从下止点开始向上止点运动,进气门关闭,排气门依然处于关闭状态,因此气缸内空间被封闭,在活塞上行过程中,可燃混合气受到压缩,压力和温度不断升高,直至活塞到达上止点。压缩终了时,气缸内可燃混合气的压力可达800-1500kPa,温度可达327℃以上。 作功行程: 在压缩行程接近终了时,即活塞即将到达上止点时,进气门和排气门仍然保持关闭,火花塞产生电火花,点燃气缸内的可燃混合气,可燃混合气燃烧后的热量使气缸内气体温度和压力急剧升高,高温、高压气体推动活塞从上止点向下止点运动,再通过连杆驱动曲轴旋转作功,并对外输出动力,该过程称为作功行程。活塞到达下止点时,作功行程结束。
排气行程:
作功行程结束后,当活塞下行到下止点时,排气门开启,进气门依然关闭,在飞轮的作用下曲轴继续旋转,活塞在曲轴的带动下由下止点向上止点运行,废气在气缸内部压力和活塞的驱动作用下从排气门被强制排出气缸,该过程称为排气行程。至活塞运行到上止点时,排气门关闭,排气行程结束。
排气行程结束后,进气门再次开启,发动机又开始进入下一个工作循环。如此周而复始,发动机便自行运转起来了。