发动机的工作原理基于一系列精密协调的步骤,这些步骤被称为冲程,主要包括进气、压缩、做功(或燃烧)和排气。以下是发动机工作过程的简要概述:
进气冲程
进气阀打开,空气(对于汽油发动机)或空气与燃料的混合物(对于柴油发动机)被吸入气缸。
压缩冲程
进气阀关闭,活塞向上移动,压缩气缸内的气体。
气体被压缩至较小的空间,温度和压力增加。
做功(燃烧)冲程
在压缩冲程结束时,火花塞(汽油发动机)产生电火花,点燃混合气,或通过喷射燃油并自燃(柴油发动机)。
燃烧产生的高温高压气体迅速膨胀,推动活塞向下运动。
活塞通过连杆将动力传递至曲轴,曲轴将直线运动转换为旋转运动。
排气冲程
活塞再次上升,将燃烧后的废气排出气缸。
排气阀打开,活塞上移时将废气推出外界。
这一系列步骤在气缸内循环进行,使发动机能够持续提供动力。发动机的设计使其能够高效地转换燃料中的化学能到机械能,从而驱动车辆或其他机械设备。