四沖程內(nèi)燃機(jī)原理圖

四沖程內(nèi)燃機(jī)的工作原理：四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)(Four-stroke)：凡發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸每旋轉(zhuǎn)兩轉(zhuǎn)，即活塞上下往復(fù)動(dòng)動(dòng)四個(gè)行程而完成一個(gè)工作循環(huán)的發(fā)動(dòng)機(jī)。

   工作循環(huán)是指發(fā)動(dòng)機(jī)由進(jìn)氣、壓縮、燃燒膨脹（做功）、 排氣行程所組成的工作進(jìn)程。發(fā)動(dòng)機(jī)完成一次進(jìn)氣，壓縮、做功、排氣的進(jìn)程稱(chēng)為一個(gè)工作循環(huán)，也稱(chēng)一個(gè)周期。 ① .幾個(gè)主要名詞解釋

   A、止點(diǎn)：活塞(piston)與曲柄連桿總成相連，活塞在氣缸中有上下兩個(gè)極限位置，上極限位置叫上止點(diǎn)它與曲軸中心線(xiàn)距離為最大。下極限位置叫下止點(diǎn)，它與曲軸中心線(xiàn)距離為最小。

   B、活塞行程：活塞由上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn)的距離稱(chēng)為行程，也稱(chēng)為沖程。

   C、氣缸工作容積：活塞運(yùn)動(dòng)一個(gè)行程氣缸中所掃過(guò)的空間。

   D、燃燒室工作容積：活塞在上止點(diǎn)時(shí)，活塞頂部與氣缸蓋中央燃燒室頂部所組成的空間。

   E、氣缸總?cè)莘e：氣缸工作容積與燃燒室工作容積之和。

   F、壓縮比：發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)重要結(jié)構(gòu)參數(shù)，它直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)功率。

   壓縮比（ε） = 氣缸總?cè)莘e/燃燒室工作容積

   = 1+氣缸工作容積/燃燒室工作容積

   一般情況：

   柴油機(jī)：ε=14～20

   汽油機(jī)：ε=6～10
第一行程-------進(jìn)氣行程：活塞在上止點(diǎn)前某一規(guī)定曲柄轉(zhuǎn)角時(shí)，進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟，可燃混合氣被吸入氣缸。當(dāng)活塞由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，排氣閥則在上止點(diǎn)某一規(guī)定的曲軸轉(zhuǎn)角時(shí)關(guān)閉，同時(shí)活塞上方的氣缸容積增大，使氣缸形成真空度可燃混合氣繼續(xù)通過(guò)進(jìn)氣門(mén)吸入。當(dāng)活塞行至下止點(diǎn)后某一規(guī)定曲柄轉(zhuǎn)角時(shí)，進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉，此時(shí)，進(jìn)氣工作過(guò)程結(jié)束。

   第二行程-------壓縮行程：活塞由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)進(jìn)氣工作過(guò)程終了時(shí)，進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)都處于關(guān)閉狀態(tài)，此時(shí)氣缸內(nèi)的可燃混合氣開(kāi)始被壓縮。

   第三行程-------燃燒膨脹作功行程：在壓縮行程，當(dāng)活塞向上行至上止點(diǎn)前某一規(guī)定曲柄轉(zhuǎn)角時(shí)，火花塞電極間發(fā)出火花，將被壓縮的可燃混合氣點(diǎn)燃。燃燒著的可燃混合氣使氣缸內(nèi)的溫度和壓力急劇升高，活塞則在此高溫高壓氣壓作用下，再由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，且通過(guò)連桿驅(qū)使曲軸旋轉(zhuǎn)而作有用功。

   第四行程-------排氣行程：在燃燒膨脹行程，當(dāng)活塞行至下止點(diǎn)前某一規(guī)定曲軸轉(zhuǎn)角時(shí)，排氣閥開(kāi)啟，廢氣即通過(guò)排氣門(mén)開(kāi)始排出。曲軸仍繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，并推動(dòng)活塞再由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。將廢氣推出氣缸。此排氣過(guò)程直到活塞行至上止點(diǎn)后某一規(guī)定曲軸轉(zhuǎn)角，排氣門(mén)被關(guān)閉時(shí)終止。


四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：

   *進(jìn)氣、壓縮、膨脹（爆發(fā)）、排氣各過(guò)程各自單獨(dú)進(jìn)行，因此工作可靠效率高，穩(wěn)定性好。低速至高速的轉(zhuǎn)速范圍大（500～1000rpm以上）。

   *不存在二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)那樣的竄氣回流損失，燃油消耗率低。

   *低速運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，依靠潤(rùn)滑系統(tǒng)潤(rùn)滑，不易過(guò)熱。

   *進(jìn)氣過(guò)程、壓縮過(guò)程時(shí)間長(zhǎng)，容積效率、平均有效壓力高。

   *熱負(fù)荷比二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)小。不用擔(dān)心變形、燒蝕問(wèn)題。排量大，可設(shè)計(jì)成大功率發(fā)動(dòng)機(jī)。

缺點(diǎn)：

   *氣門(mén)配氣機(jī)構(gòu)復(fù)雜，零部件多，保養(yǎng)困難

   *機(jī)械噪音大

   *由于曲軸2轉(zhuǎn)爆發(fā)1次，所以旋轉(zhuǎn)平衡不穩(wěn)定

四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)幾乎應(yīng)用于所有車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)包括汽油機(jī)和柴油機(jī)，

     內(nèi)燃機(jī)將燃料熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過(guò)程是按一定規(guī)律進(jìn)行的。充氣（即進(jìn)氣）、壓縮、作功、排氣四個(gè)連續(xù)過(guò)程組成四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的工作循環(huán)，每個(gè)工作過(guò)程依次循環(huán)不斷地進(jìn)行。

     四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的每個(gè)工作循環(huán)是在活塞上下兩次運(yùn)動(dòng)，即四個(gè)行程中完成的，如圖所示：

     1.進(jìn)氣（充氣）沖程：燃油與空氣混合的新鮮混合氣進(jìn)入氣缸，這時(shí)活塞向下運(yùn)動(dòng)。

     2.壓縮沖程：隨著進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，可燃混合氣被壓縮。

     3.作功沖程：可燃混合氣點(diǎn)火燃燒，推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)。

     4.排氣沖程：向上運(yùn)動(dòng)的活塞把燃燒后的廢氣從排氣門(mén)排出。

     四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的四個(gè)沖程作為一個(gè)工作循環(huán)，在1分鐘內(nèi)重復(fù)數(shù)千次。四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)又稱(chēng)為四循環(huán)系統(tǒng)也稱(chēng)為奧托循環(huán)。