細說汽油機

趙桂紅

生活中，我們常見的飛機、汽車、輪船等都用到了熱機。熱機就是把燃料燃燒時釋放的內能轉化為機械能的裝置，而且這些熱機工作時都是燃料直接在發動機汽缸內燃燒產生動力，叫內燃機。內燃機常用的燃料有汽油和柴油兩種，下面介紹汽油機的工作原理和工作過程。

一、汽油機的介紹

1. 構造：如圖1，常見四沖程汽油機的構造有火花塞、汽缸、排氣門、進氣門、活塞、連桿、曲軸，需要注意的是，柴油機中沒有火花塞。

2. 工作原理：在汽缸內燃燒汽油，生成高溫高壓的燃氣（化學能→內能），使燃氣推動活塞做功（內能→機械能）。

3. 工作過程

（1）沖程：活塞在汽缸內往復運動時，從汽缸的一端運動到另一端的過程，叫作一個沖程。

（2）工作循環：多數汽油機是由吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程的不斷循環來保證連續工作的。各沖程的工作特點如下：

吸氣沖程：進氣門打開，排氣門關閉，活塞向下運動，吸入汽油和空氣的混合物;

壓縮沖程：進氣門、排氣門都關閉，活塞向上運動，壓縮汽油和空氣的混合物;

做功沖程：進氣門、排氣門都關閉，活塞被高溫高壓的氣體推動向下運動;

排氣沖程：進氣門關閉，排氣門打開，活塞向上運動，將廢氣排出汽缸。

4. 工作過程的理解

（1）一個工作循環包含四個沖程，曲軸和飛輪轉動兩周，對外做一次功。

（2）一個工作循環中，只有做功沖程對外做功，其他三個沖程不做功，且靠飛輪的慣性來完成。

（3）做功沖程為其他三個沖程提供能量，其他三個沖程為做功沖程提供基礎。

二、典例精講

例1 如圖2所示的汽油機四個沖程中，是做功沖程的是（ ）。

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

解析：甲圖中，兩氣門都關閉，活塞上行，是壓縮沖程;乙圖中，進氣門開啟，活塞下行，是吸氣沖程;丙圖中，排氣門開啟，活塞上行，是排氣沖程;丁圖中，兩氣門都關閉，活塞下行，火花塞產生電火花，是做功沖程。

故選D。

總結：通過上面的例題可以看出：汽油機的四個沖程中，只有吸氣沖程中進氣門打開，只有做功沖程火花塞打火，只有排氣沖程排氣門打開。在判斷圖片屬于哪個沖程時，只要找到對應的特點即可迅速解題。

三、實戰演練

1. 如圖3所示是四沖程汽油機工作狀態示意圖，下列說法正確的是（ ）。

A.該圖表示的是壓縮沖程

B.該沖程是內能轉化為機械能的過程

C.該沖程中汽缸內氣體分子運動劇烈程度減弱

D.該沖程中主要是通過熱傳遞的方式改變汽缸內物質的內能

2. 如圖4是汽油機的一個工作循環的四個沖程，順序排列正確的是（ ）。

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