機制/四衝程

四衝程內燃機 (IC) 是一個內燃機，它需要活塞桿的 11111222221234567890 四個衝程（或曲柄輪的兩個轉動）才能完成一個迴圈。一個“衝程”是指活塞從“上止點”（TDC，活塞離曲柄軸最遠的位置）移動到“下止點”（BDC，活塞離曲柄軸最近的位置）或反過來，從 BDC 移動到 TDC。下面解釋了典型的四衝程內燃機的四個衝程。

1. 第一步稱為進氣衝程，是將空氣-燃料混合物吸入汽缸。混合物透過進氣閥開啟和關閉的進氣口進入汽缸。

2. 第二步稱為壓縮衝程。在這裡，活塞將空氣-燃料混合物壓縮到更小的體積。
在第三步膨脹衝程之前，火花塞的電極之間會產生火花。

3. 在膨脹衝程中，燃料被火花塞產生的火花點燃並燃燒。這種燃燒稱為燃燒，它使氣體迅速膨脹，並推動活塞向下運動到汽缸底部，直到它到達下止點。活塞的往復運動將旋轉慣性（轉動慣量）傳遞到曲柄軸。

4. 在第四個衝程中，稱為排氣衝程，曲柄軸迫使活塞回到汽缸頂部，將剩餘的氣體從排氣閥排出。然後一切恢復到初始狀態，準備重複整個過程。

整個過程是一個迴圈。新的混合物進入並被點燃。燃燒發生，膨脹的氣體推動活塞向下並旋轉曲柄軸，曲柄軸推動活塞回到汽缸頂部。這 5 個事件發生在所有內燃機中。它們是如何發生的可能會改變，但它們始終存在。在一個四衝程迴圈中，曲柄軸轉動 2 圈，活塞在這 2 圈中完成 4 個衝程。在一個四衝程迴圈中，只有 4 個衝程中的 1 個衝程提供新的能量來轉動曲柄軸。其餘四個衝程，除了不產生任何能量之外，還消耗了膨脹衝程產生的很多能量。這是內燃機效率低的主要原因之一。四衝程汽油發動機使用內燃，這意味著導致汽缸內空氣膨脹的熱量是在汽缸內部產生的。相比之下，蒸汽機在發動機汽缸外部的爐子和鍋爐中產生熱量，因此它是外燃機。四個衝程必須包括所有內燃機共有的五個關鍵事件 - 進氣、壓縮、點火、動力和排氣。進氣：吸入空氣-燃料混合物 進氣衝程從排氣閥關閉、進氣閥開啟和活塞處於最高點（上止點）開始。當它向下移動時，它增加了活塞頂部上方的體積。這使得汽缸內部的壓力低於外部的壓力。這種較高的外部空氣壓力將空氣-燃料混合物壓入汽缸。活塞到達下止點，進氣閥關閉，進氣衝程結束。壓縮：將空氣-燃料混合物壓縮到更小的體積 進氣和排氣閥保持關閉，活塞離開下止點。活塞向上移動，將空氣-燃料混合物壓縮到越來越小的體積，從而壓縮它。這會導致空氣/燃料混合物的溫度升高，從而使點火更容易，燃燒（燃料燃燒）更完全。點火和動力：燃燒空氣-燃料混合物並推動活塞向下 在活塞即將到達上止點之前，下一個關鍵事件發生 - 點火。空氣-燃料混合物爆炸，隨著它膨脹，它推動活塞沿著汽缸向下運動。這是推動發動機的動力衝程。排氣：排出燃燒後的氣體。現在活塞從下止點移動到上止點。排氣閥開啟，活塞將剩餘的氣體排出。請記住，進氣閥僅在進氣衝程中開啟，排氣閥僅在排氣衝程中開啟。兩者在壓縮和動力衝程中都關閉。