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四冲程发动机

四冲程循环发动机是一种内燃机，它利用四个不同的活塞冲程（进气，压缩，动力和排气）来完成一个工作循环。活塞在气缸中完成两次完整行程，以完成一个工作循环。一个工作循环需要曲轴旋转两圈（720°）。四冲程循环发动机是小型发动机中最常见的类型。四冲程循环发动机在一个工作循环中完成五次冲程，包括进气，压缩，点火，动力和排气冲程。

进气行程

进气事件是在引入空气-燃料混合物以填充燃烧室时。当活塞从TDC移至BDC且进气门打开时，发生进气事件。活塞向BDC的运动会在气缸中产生低压。环境大气压迫使空气-燃料混合物通过打开的进气门进入气缸，以填充由活塞运动产生的低压区域。随着混合气继续以其自身的惯性流动，同时活塞开始改变方向，汽缸继续略微超过BDC填充。 BDC之后，进气门在曲轴旋转几度后仍保持打开状态。取决于发动机设计。然后进气门关闭，空气燃料混合物被密封在气缸内。

压缩行程

压缩冲程是当捕获的混合气在气缸内被压缩时。燃烧室被密封以形成充气。充气是滞留在燃烧室内准备点火的压缩空气-燃料混合物的体积。压缩空气-燃料混合物可以在点燃点火时释放更多的能量。必须关闭进气门和排气门，以确保气缸密封以提供压缩。压缩是将燃烧室内的充气从大体积减少或压缩到较小体积的过程。飞轮有助于保持压缩电荷所需的动量。

当发动机的活塞压缩充气时，由活塞进行的工作所提供的压缩力的增加导致产生热量。充气中的空气-燃料蒸气的压缩和加热导致充气温度的升高和燃油蒸发的增加。充气温度的升高在整个燃烧室中均匀发生，从而在点火后产生更快的燃烧（燃料氧化）。

燃料汽化的增加发生在燃料小滴从产生的热量更完全汽化的时候。暴露于点火火焰的增加的液滴表面积允许燃烧室内的装料更完全燃烧。仅汽油蒸气点燃。液滴表面积的增加允许汽油释放更多的蒸气，而不是保留液体。

电荷蒸气分子被压缩得越多，从燃烧过程中获得的能量就越多。压缩装料所需的能量基本上小于燃烧过程中产生的力增益。例如，在典型的小型发动机中，压缩充气所需的能量仅为燃烧过程中产生的能量的四分之一。

发动机的压缩比是BDC处的带有活塞的燃烧室容积与TDC处的带有活塞的燃烧室容积的比较。该面积与燃烧室的设计和样式共同决定了压缩比。汽油发动机的压缩比通常为6：1-10：1。压缩比越高，发动机的燃油效率越高。较高的压缩比通常会显着增加燃烧压力或作用在活塞上的力。然而，较高的压缩比增加了启动发动机所需的操作者的精力。一些小型发动机具有在压缩冲程期间释放压力的系统，以减少启动发动机时所需的操作员精力。

点火事件

当装料被点燃并通过化学反应迅速氧化以释放出热能时，就会发生着火（燃烧）事件。燃烧是一种快速的氧化化学反应，在这种化学反应中，燃料与大气中的氧气化学结合并以热能形式释放能量。

正确的燃烧需要很短但有限的时间，以使火焰扩散到整个燃烧室。在TDC（BTDC）之前，火花塞处的火花在曲轴旋转约20°时开始燃烧。大气中的氧气和燃料蒸气被渐进的火焰前沿所消耗。火焰前壁是将炉料与燃烧副产物分开的边界墙。火焰前沿穿过燃烧室，直到全部装料燃烧完毕。

动力冲程

动力冲程是发动机运行冲程，其中热膨胀气体迫使活塞头离开汽缸盖。活塞力和随后的运动通过连杆传递，以向曲轴施加扭矩。施加的扭矩启动曲轴旋转。产生的扭矩大小取决于活塞上的压力，活塞的尺寸以及发动机的行程。在动力冲程期间，两个阀均关闭。

排气行程

当用过的气体从燃烧室排出并释放到大气中时，发生排气冲程。排气冲程是最终冲程，发生在排气门打开而进气门关闭时。活塞运动将废气排到大气中。

当在动力冲程期间活塞到达BDC时，燃烧完成，气缸内充满废气。排气门打开，飞轮和其他运动部件的惯性将活塞推回到TDC，迫使排气通过打开的排气门排出。在排气冲程结束时，活塞处于TDC位置，并且已经完成了一个工作循环。