细说汽油机

赵桂红

生活中，我们常见的飞机、汽车、轮船等都用到了热机。热机就是把燃料燃烧时释放的内能转化为机械能的装置，而且这些热机工作时都是燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力，叫内燃机。内燃机常用的燃料有汽油和柴油两种，下面介绍汽油机的工作原理和工作过程。

一、汽油机的介绍

1. 构造：如图1，常见四冲程汽油机的构造有火花塞、汽缸、排气门、进气門、活塞、连杆、曲轴，需要注意的是，柴油机中没有火花塞。

2. 工作原理：在汽缸内燃烧汽油，生成高温高压的燃气（化学能→内能），使燃气推动活塞做功（内能→机械能）。

3. 工作过程

（1）冲程：活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫作一个冲程。

（2）工作循环：多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的。各冲程的工作特点如下：

吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，吸入汽油和空气的混合物;

压缩冲程：进气门、排气门都关闭，活塞向上运动，压缩汽油和空气的混合物;

做功冲程：进气门、排气门都关闭，活塞被高温高压的气体推动向下运动;

排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，将废气排出汽缸。

4. 工作过程的理解

（1）一个工作循环包含四个冲程，曲轴和飞轮转动两周，对外做一次功。

（2）一个工作循环中，只有做功冲程对外做功，其他三个冲程不做功，且靠飞轮的惯性来完成。

（3）做功冲程为其他三个冲程提供能量，其他三个冲程为做功冲程提供基础。

二、典例精讲

例1 如图2所示的汽油机四个冲程中，是做功冲程的是（ ）。

A.甲        B.乙            C.丙            D.丁

解析：甲图中，两气门都关闭，活塞上行，是压缩冲程;乙图中，进气门开启，活塞下行，是吸气冲程;丙图中，排气门开启，活塞上行，是排气冲程;丁图中，两气门都关闭，活塞下行，火花塞产生电火花，是做功冲程。

故选D。

总结：通过上面的例题可以看出：汽油机的四个冲程中，只有吸气冲程中进气门打开，只有做功冲程火花塞打火，只有排气冲程排气门打开。在判断图片属于哪个冲程时，只要找到对应的特点即可迅速解题。

三、实战演练

1. 如图3所示是四冲程汽油机工作状态示意图，下列说法正确的是（ ）。

A.该图表示的是压缩冲程

B.该冲程是内能转化为机械能的过程

C.该冲程中汽缸内气体分子运动剧烈程度减弱

D.该冲程中主要是通过热传递的方式改变汽缸内物质的内能

2. 如图4是汽油机的一个工作循环的四个冲程，顺序排列正确的是（ ）。

A.甲乙丙丁 B.甲丁乙丙 C.甲乙丁丙  D. 丁甲丙乙

答案：1. A 2. D