四冲程发动机的工作原理

四冲程发动机是现代内燃机中最常见的类型之一，广泛应用于汽车、摩托车、船舶和发电设备等领域。其核心特点在于在一个完整的工作循环中，活塞完成四个连续的行程：进气、压缩、做功和排气。每个行程都有明确的功能，协同工作以实现能量转换。

在第一个行程——进气冲程中，发动机的进气门打开，排气门关闭，活塞从上止点向下止点移动。此时，混合燃料（如空气与汽油或柴油）被吸入气缸内。这一过程依赖于气缸内外的压力差来完成进气。

第二个行程为压缩冲程。随着活塞向上运动，进气门关闭，排气门依然保持关闭状态。在此过程中，气缸内的混合气体被压缩到较小的空间，从而提高其温度和压力。这种高压高温状态为后续燃烧提供了必要的条件。

第三个行程是做功冲程，也是发动机输出动力的关键阶段。当活塞接近上止点时，火花塞点燃可燃混合物（汽油发动机）或燃油直接喷射后自燃（柴油发动机）。燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动，通过曲轴将直线运动转化为旋转运动，进而驱动车轮或其他机械部件运转。

最后一个行程为排气冲程。活塞再次从下止点向上止点移动，此时排气门打开而进气门关闭。燃烧后的废气被强制排出气缸外，为下一个工作循环做好准备。通过这一系列有序的过程，四冲程发动机实现了燃料化学能向机械能的高效转化。

四冲程发动机以其结构简单、运行平稳以及效率较高著称，在工业和日常生活中发挥着不可替代的作用。