气缸工作原理科普 📚

气缸作为内燃机的核心做功单元，其工作过程遵循热力学基本定律，通过燃料化学能向机械能的转化驱动车辆行驶。从结构上看，气缸由缸体、活塞、连杆、曲轴等关键部件组成，各部件协同完成周期性的能量转换，这一过程通常被划分为四个连续的冲程阶段。

1️⃣进气冲程：

进气门开启，排气门关闭，活塞受曲轴连杆驱动由上止点向下止点移动。此时气缸容积增大，内部形成负压，空气与燃油的混合气（汽油发动机）或纯空气（柴油发动机）通过进气歧管被吸入气缸。该阶段的进气效率直接影响后续燃烧质量，通常发动机厂商会通过优化进气道形状、配备可变气门正时技术提升进气量。

2️⃣压缩冲程：

进排气门均关闭，活塞从下止点向上止点移动，气缸容积减小，混合气被压缩至原体积的1/8至1/12（汽油发动机压缩比范围）。压缩过程使混合气温度升高至300-400℃，为后续燃烧提供必要的物理条件。需要注意的是，压缩比过高可能导致汽油发动机产生爆震，因此需根据燃油标号匹配合理的压缩比参数。

3️⃣做功冲程：

压缩冲程末期，火花塞产生电火花点燃混合气（汽油机），或柴油通过高压喷油嘴雾化后自燃（柴油机），燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动，通过连杆将直线运动转化为曲轴的旋转运动。该阶段是能量转换的核心环节，燃烧压力可达3-6MPa，温度超过2000℃，气缸壁需通过冷却液循环维持正常工作温度。

4️⃣排气冲程：

排气门开启，进气门关闭，活塞从下止点向上止点移动，将燃烧后的废气从气缸内排出至排气系统。废气温度约为600-800℃，含有CO、HC等污染物，需经过三元催化器等后处理装置净化。排气效率会影响发动机动力输出，因此部分高性能发动机采用可变排气歧管技术优化排气流程。

多缸发动机通过合理设计各气缸的做功间隔角（如四缸发动机为180°曲轴转角），使曲轴获得连续的转矩输出，从而保证车辆行驶的平顺性。了解气缸工作原理有助于车主理解发动机动力特性，在日常使用中需注意定期更换机油、保持空气滤清器清洁，以维持气缸内部的良好工作环境。