03 汽油发动机的4个冲程

汽油发动机的工作循环由4个活塞冲程组成1个周期，即进气、压缩、做功（燃烧）、排气。此技术是德国科学家尼古拉斯·奥拓于1876年发明的，所以又被称为“奥拓循环”。

最先开始的是进气冲程。活塞从上止点向下止点移动，气缸内变为负压。此时，打开的进气门吸入空气和燃料组成的混合气体。

接着活塞降至下止点，进气门关闭，活塞向上移动，压缩混合气体。这是压缩冲程。

然后活塞重新上升至上止点，火花塞流入电流，产生火花，点燃气缸内的高压混合气体，气体燃烧膨胀，推动活塞下降，此阶段为做功（燃烧）冲程。

最后进行排气冲程，活塞上升，将燃烧后的气体从打开的排气门排出。发动机重复做这4个冲程的运动，不断产生动能。

除了4冲程发动机外，还有2冲程发动机和6冲程发动机。与4冲程发动机相比，2冲程发动机的动力和扭力更强，但存在燃烧效率低和产生的废气较多等问题，现在只有一些摩托车采用2冲程发动机。6冲程发动机则是在4冲程的基础上加入冷却气缸的过程，因此燃烧效率更好，更省油，然而它也存在功率低的问题，未被实际采用。

直列4气缸发动机

直列6气缸发动机

阿特金森循环发动机

提高发动机效率的关键之一是提高热效率。想要提升动力，提高膨胀比是一种方式。传统发动机的4个冲程中，活塞行程是相同的，所以膨胀比不会发生变化。而阿特金森循环发动机在4冲程发动机的基础上，通过一系列复杂的连杆结构，使膨胀大于压缩，有效地提高了发动机效率。由于阿特金森循环发动机在低转速下扭力较低，因此现在大多运用在混合动力汽车上。

米勒循环发动机

米勒循环发动机也是一种以4冲程发动机为基础的发动机。它的原理与阿特金森循环发动机相同，都是通过膨胀大于压缩的方式提高发动机效率。但米勒循环发动机并没有采用一系列复杂的连杆结构，而是巧妙地对进气门开闭的时机进行调整，达到了同样的效果。

一般4冲程发动机进气门的关闭时机与活塞下降至下止点的时机相同。而米勒循环发动机的进气门在活塞到达下止点后仍保持打开状态，直到活塞上升至气缸约2/5的高度时才关闭，这样吸入的混合气体有一部分又被排出气缸。进气门推迟关闭能制造膨胀大于压缩的效果，同时配合增压装置，又能再次提高发动机效率。

另外，汽油发动机的压缩比的极限约为11，超过11后，容易发生高压混合气体爆燃的不正常燃烧现象，导致发动机动力下降、油耗加剧。米勒循环发动机的压缩比低于11，却能产生高于压缩比为11时的热效率。