四冲程发动机的工作原理是通过活塞的上下运动来驱动曲轴旋转,从而输出动力。这个过程包括四个主要行程:进气、压缩、做功和排气。
进气行程
进气门打开,排气门关闭。
活塞从上止点移动到下止点,气缸内压力降低,形成真空吸力。
新鲜空气或可燃混合气通过进气门被吸入气缸。
压缩行程
进排气门均关闭,活塞从下止点移动到上止点。
气缸内的混合气或纯空气被压缩,温度和压力升高。
压缩接近上止点时,火花塞点火(汽油机)或喷油器喷入柴油(柴油机)引发燃烧。
做功行程
进排气门关闭,火花塞点火或柴油自燃。
燃烧后的气体迅速膨胀,推动活塞从上止点移动到下止点。
活塞通过连杆带动曲轴旋转,输出动力。
排气行程
进气门关闭,排气门打开。
活塞从下止点移动到上止点,将燃烧后的废气排出气缸。
每个行程中,曲轴旋转180度,四个行程总共旋转720度。在这四个行程中,只有做功行程是活塞推动曲轴运动,其余三个行程是曲轴带动活塞运动。
四冲程发动机广泛应用于交通运输机械、农业机械、工程机械和发电机组等领域,其工作原理是将燃料的化学能转化为机械能。