汽车四行程发动机,又称四冲程发动机或四缸循环发动机,是内燃机中最常见的一种动力装置。其工作原理基于四个连续的行程(冲程)完成一个完整的工作循环:进气、压缩、做功和排气。这种设计确保了燃烧效率高、运行平稳,广泛应用于轿车、卡车、摩托车等各类交通工具中。

四行程发动机主要由以下几个核心部件组成:
| 曲轴与连杆机构 | 将活塞的直线运动转化为旋转运动,传递动力至传动系统。 |
| 气缸与活塞 | 构成燃烧室,活塞在气缸内上下往复运动,实现气体压缩和膨胀做功。 |
| 配气机构 | 包括凸轮轴、正时链条/皮带、气门及摇臂等,控制进排气门的开闭时机。 |
| 点火系统 | 在压缩行程末期点燃混合气,产生爆炸做功,关键部件包括火花塞、分电器(现代多为电子点火模块)。 |
| 燃油供给系统 | 包括燃油泵、喷油嘴(或化油器)、燃油滤清器等,负责将燃油按需喷入燃烧室。 |
| 润滑系统 | 通过机油泵向各运动部件提供润滑油,减少摩擦并散热。 |
| 冷却系统 | 包含水泵、散热器、节温器等,维持发动机在适宜温度范围内工作。 |
| 飞轮 | 安装在曲轴后端,用于储存能量并稳定输出扭矩,同时作为离合器的连接件。 |
此外,四行程发动机通常配备爆震传感器、氧传感器、ECU(电子控制单元)等电子控制系统,以优化燃烧效率、降低排放并提升动力表现。
四行程发动机的一个完整工作循环需要经历四个冲程:
1. 进气冲程:活塞下行,进气门开启,吸入空气-燃料混合气。
2. 压缩冲程:活塞上行,进排气门关闭,压缩混合气。
3. 做功冲程:火花塞点火,混合气爆炸推动活塞下行,输出动力。
4. 排气冲程:活塞上行,排气门开启,排出废气。
由于每个冲程仅完成部分工作,因此必须依靠曲轴旋转两圈(720度)才能完成一个完整循环。这也是为什么四行程发动机转速不能过高——每分钟转速越高,单位时间内完成的工作循环越多,但每个循环的能量释放频率较低。
四行程发动机相较于二行程发动机的优势在于:
- 排气更干净,燃烧更充分
- 运行更平稳,噪音更低
- 结构更复杂但可靠性更高
- 适合长期使用于高要求车辆
目前主流乘用车普遍采用四行程直列或V型多缸布局,如常见的1.6L、2.0L、2.5L排量发动机,均基于此原理构建。

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