直噴發動機的工作原理是什么

四沖程汽油機將空氣和汽油按一定比例混合，形成汽車發動機的良好混合氣。在進氣沖程，混合氣被吸入氣缸，混合氣被壓縮、點燃、燃燒，產生熱能。高溫高壓氣體作用于活塞頂部，推動活塞做直線往復運動，機械能通過連桿、曲軸、飛輪機構向外輸出。四沖程汽油發動機在進氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程中完成一個工作循環。

進氣沖程活塞由曲軸驅動，從上止點運動到下止點。此時，進氣門開啟，排氣門關閉，曲軸旋轉180°。活塞在運動過程中，氣缸的容積逐漸增大，氣缸內的氣體壓力從pr逐漸降低到pa，氣缸內形成一定程度的真空。空氣和汽油的混合氣通過進氣門被吸入氣缸，并在氣缸內進一步混合，形成可燃混合氣。由于進氣系統的阻力，在進氣結束時，氣缸內的氣體壓力小于大氣壓力p0，即Pa=(0.80~0.90)P0。進入氣缸的可燃混合氣由于進氣管、氣缸壁、活塞頂、氣門、燃燒室壁等高溫部件的加熱，以及與殘余廢氣的混合，溫度上升到340~400K。

壓縮沖程在壓縮沖程中，進氣門和排氣門同時關閉。活塞從下止點移動到上止點，曲軸旋轉180°。當活塞向上運動時，工作容積逐漸減小，缸內混合物被壓縮后壓力和溫度不斷上升。當壓縮結束時，壓力pc可達800～2000kPa，溫度可達600～750k

做功沖程當活塞接近上止點時，火花塞點燃可燃混合氣，混合氣燃燒釋放出大量熱能，使氣缸內氣體的壓力和溫度迅速升高。最高燃燒壓力pZ為3000~6000kPa，溫度TZ為2200~2800k·k，高壓氣體推動活塞從上止點運動到下止點，通過曲柄連桿機構向外輸出機械能。隨著活塞向下移動，氣缸的容積增加，氣體壓力和溫度逐漸降低。到達B點時，壓力下降到300~500kPa，溫度下降到1200~1500KK，在作功沖程中，進氣門和排氣門關閉，曲軸旋轉180°。

排氣沖程在排氣沖程中，排氣門打開，進氣門仍然關閉，活塞從下止點運動到上止點，曲軸旋轉180°。當排氣門打開時，燃燒后的廢氣一方面在氣缸內外的壓力差下排到氣缸外，另一方面通過活塞的擠壓作用排到氣缸外。由于排氣系統的阻力，排氣端R的壓力略高于大氣壓，即PR=(1.05~1.20)P0。排氣溫度TR=900~1100K.當活塞運動到上止點時，燃燒室中仍有一定體積的廢氣無法排出。這部分廢氣稱為殘余廢氣。