做功冲程(power stroke)
当活塞接近上止点时,由火花塞点燃可燃混合气,混合气燃烧释放出大量的热能,使汽缸内气体的压力和温度迅速提高。燃烧压力pZ达3 000~6 000kPa,温度TZ达2 200~2 800K。高温高压的燃气推动活塞从上止点向下止点运动,并通过曲柄连杆机构对外输出机械能。随着活塞下移,汽缸容积增加,气体压力和温度逐渐下降,到达 b 点时,其压力降至300~500kPa,温度降至1 200~1 500K。在做功冲程,进气门、排气门均关闭,曲轴转动180°。
排气冲程(exhaust stroke)
排气冲程时,排气门开启,进气门仍然关闭,活塞从下止点向上止点运动,曲轴转动180°。排气门开启时,燃烧后的废气一方面在汽缸内外压差作用下向缸外排出,另一方面通过活塞的排挤作用向缸外排气。由于排气系统的阻力作用,排气终点r 点的压力稍高于大气压力,即pr=(1.05~1.20)p0。排气终点温度Tr=900~1100K。活塞运动到上止点时,燃烧室中仍留有一定容积的废气无法排出,这部分废气叫残余废气。
正时齿轮及正时链条或正时皮带实现曲轴与凸轮轴之间的传动。如CA6102、BJ492Q型发动机为正时齿轮传动;北京切诺基汽车发动机为正时链条传动;上海桑塔纳汽车发动机为正时带传动。四冲程发动机曲轴旋转两周,凸轮轴应旋转应一周,使进、排气门各开、闭一次,并且气门开闭时机须与各缸工作循环的需要相适应。因此,无论是齿轮传动还是链条传动,都必须按照规定的记号装配,其记号一般为轮齿部位的凹坑。
气门挺杆的作用是将凸轮的推力传给推杆或气门。挺杆的类型有菌型、筒形非液压式、筒形液压式等,筒形液压式等,筒形液压式挺杆无气门间隙,可以减少发动机的噪声,但精度要求严、成本高,多应用于高级轿车发动机。
气门推杆的作用是将挺杆的推力传给摇臂,驱动气门开启。推杆的上、下端头经热处理并抛磨,以提高耐磨性;杆身有实心和空心两种。