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發(fā)動機通過將熱能轉(zhuǎn)化為動能來工作。通常，發(fā)動機是四沖程的。其工作原理包括短時沖程、壓縮沖程、工作沖程和行程沖程。大多數(shù)汽車發(fā)動機是四沖程的。

1.在進(jìn)氣沖程，進(jìn)入氣缸的工質(zhì)是純空氣體。由于柴油機進(jìn)氣系統(tǒng)阻力小，進(jìn)氣終端壓力Pa = (0.85 ~ 0.95) P0高于汽油機。進(jìn)氣終溫TA = 300 ~ 340 K，低于汽油機。

2.壓縮沖程，由于壓縮的工質(zhì)是純空氣體，柴油機的壓縮比高于汽油機(一般ε = 16 ~ 22)。壓縮結(jié)束時的壓力為3000 ~ 5000 kPa，壓縮結(jié)束時的溫度為750 ~ 1000 K，大大超過了柴油的自燃溫度(約520K)。

3.作功沖程:當(dāng)壓縮沖程接近尾聲時，在高壓油泵的作用下，柴油以10MPa左右的高壓通過噴油器噴入氣缸燃燒室，然后在短時間內(nèi)與空氣體混合，然后自燃。氣缸內(nèi)氣體的壓力迅速上升，最大值為5000 ~ 9000 kPa，最高溫度為1800 ~ 2000k·k，由于柴油機是自燃，靠壓縮燃燒，所以稱為壓燃式發(fā)動機。

4.排氣沖程，柴油機的排氣和汽油機基本相同，只是排氣溫度比汽油機低。一般tr = 700 ~ 900 k，對于單缸發(fā)動機來說，其轉(zhuǎn)速不均勻，發(fā)動機工作不平穩(wěn)，振動大。這是因為四個沖程中只有一個做功，其他三個沖程都是消耗動力來準(zhǔn)備做功的。為了解決這個問題，飛輪必須有足夠大的轉(zhuǎn)動慣量，這將導(dǎo)致整個發(fā)動機的質(zhì)量和尺寸增加。多缸發(fā)動機可以彌補上述缺點。現(xiàn)代汽車廣泛使用四缸、六缸和八缸發(fā)動機。