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活塞发动机的工作过程

一、引言

活塞发动机是一种常见的内燃机，广泛应用于汽车、摩托车、船舶等

交通工具以及发电机组等领域。它的工作原理是利用燃料在氧气的作

用下发生燃烧产生高温高压气体，驱动活塞做往复运动，从而带动曲

轴旋转，实现能量转换。本文将详细介绍活塞发动机的工作过程。

二、活塞发动机的结构

活塞发动机主要由缸体、曲轴箱、进气系统、排气系统和点火系统等

部分组成。其中缸体包含一个或多个缸体，每个缸体内有一个活塞和

一个气门组成的燃烧室；曲轴箱包含曲轴和连杆等部件，负责将活塞

运动转换为旋转运动；进气系统负责将空气和燃料混合物送入燃烧室；

排气系统负责将废气排出；点火系统负责在适当时候点火使混合物着

火。

三、四冲程循环

活塞发动机采用四冲程循环（也称为四行程循环），即进气、压缩、

燃烧和排气四个过程组成一个循环。每个循环需要两个活塞运动，即

正常工作中的上下行程。下面分别介绍四个过程。

1.进气

进气是指将空气和燃料混合物送入缸体内的过程。在活塞运动到上止

点时，缸体内的容积最大，此时进气门打开，高压空气通过进气道进

入缸体内，同时燃料喷油器向缸体内喷射燃料，形成可燃混合物。

2.压缩

压缩是指将混合物压缩至高压状态的过程。当活塞开始向下运动时，

进气门关闭，同时活塞将混合物向上挤压，使其容积减小、密度增大。

在活塞运动到下止点时，混合物被压缩至极限状态，此时点火系统会

点火使混合物着火。

3.燃烧

燃烧是指混合物在着火后发生爆发性反应产生高温高压气体的过程。

当混合物着火后，在极短的时间内燃烧产生大量的高温高压气体，将

活塞向下推动，从而带动曲轴旋转。

4.排气

排气是指将废气排出缸体的过程。当活塞运动到下止点时，废气门打

开，高压废气通过排气道排出缸体外，同时进气门再次打开开始新的

循环。

四、工作过程图解

下面是一个简单的工作过程图解：

1.活塞运动到上止点，进气门打开；

2.高压空气通过进气道进入缸体内；

3.燃料喷油器向缸体内喷射燃料，形成可燃混合物；

4.活塞开始向下运动，进气门关闭；

5.活塞将混合物向上挤压，使其容积减小、密度增大；

6.活塞运动到下止点时，混合物被压缩至极限状态；

7.点火系统点火使混合物着火；

8.着火后混合物发生爆发性反应产生高温高压气体；

9.高温高压气体将活塞向下推动，从而带动曲轴旋转；

10.活塞运动到下止点，废气门打开；

11.高压废气通过排气道排出缸体外；

12.进气门再次打开开始新的循环。

五、总结

活塞发动机是一种常见的内燃机，采用四冲程循环实现能量转换。它

由缸体、曲轴箱、进气系统、排气系统和点火系统等部分组成，每个

循环需要两个活塞运动。进气、压缩、燃烧和排气四个过程组成一个

循环，其中燃烧过程是最重要的过程。通过点火将混合物着火后产生

高温高压气体，将活塞向下推动从而带动曲轴旋转，实现能量转换。