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以四冲程汽油机为例来说说发动机的基本工作原理，与柴油机的区别也会在其中单独的说明。
首先需要说明的是，发动机不会自己无缘无故的转动，必须有一个外力来给它提供原始的动力，这个外力就是由发动机的起动系统来提供的。我们将钥匙转到启动档的时候，起动机通电运转，转动发动机的曲轴，带动其它机构和系统进入工作状态，发动机才能自行运转，工作循环才能自动进行下去。如果没有启动系统，发动机是不可能工作的，有时候汽车的电瓶没电了，汽车就无法启动了，就是这个原因。当发动机正常工作后，起动系统的使命就完成了。
发动机正常工作时，它的工作循环包括四个活塞行程：进气、压缩、做功和排气。
下面分别来说说它们的运动过程。
1、进气行程
在这个行程中，进气门打开，排气门关闭，活塞从上止点向下止点运动。空气和汽油的混合物被吸入气缸，在气缸内进一步混合形成可燃混合气。 当进气行程终了时，气缸内气体压力约为0.08～0.09 MPa，温度达到320～400 K。 对于柴油机来说，它吸入的是纯空气，而不是柴油与空气的混合气，并且它的进气系统中没有节气门，进气阻力小，且残余废气温度较低，同汽油机相比，进气终了时缸内气体压力略高而温度略低。
2、压缩行程
在这个行程中，进气门和排气门都关闭，活塞从下止点向上止点运动; 气缸容积逐渐变小，气缸内混合气被压缩，其压力和温度同时升高。当压缩行程终了时，混合气压力可达0.8～1.5 MPa，温度可达600～750 K。采用大压缩比，可提高压缩终了时气缸内的压力和温度，从而加快燃烧速度，提高发动机热效率，但太大容易引起“爆震”和“表面点火”，通常汽油机压缩比为9~12，柴油机压缩比为16～22由于柴油机的压缩比更大，压缩终了时缸内气体压力约为3～5 MPa，温度约为750～1000 K，都比汽油机的高，并且压缩终了温度超过柴油的自燃温度。
3、作功行程
在这个行程中，进排气门仍然关闭。压缩行程结束时，火花塞跳火点燃可燃混合气，火焰迅速传遍整个燃烧室，并放出大量热能；燃烧气体体积膨胀，压力、温度升高；气体压力推动活塞从上止点运动到下止点，并通过连杆推动曲轴旋转作功。燃烧最高压力可达3～6.5 MPa，最高温度可达2200～2800 K。作功终了时，气体压力降低到0.35～0.5 MPa，气体温度降低到1200～1700 K。
汽油机与柴油机最大的区别就在于此。当压缩行程结束时，喷油器将高压柴油以雾状喷入燃烧室，由于此时气缸内温度高于柴油自燃温度，所以柴油自行着火燃烧，并形成多个火焰中心，燃烧的更加剧烈和暴力，燃烧气体最高压力6～9 MPa，最高温度也可高达1800～2500 K，作功终了时，气体压力约为0.2～0.5 MPa，温度约为1000～1200 K。所以，人们说柴油机更有劲的原因就在于此。
4、排气行程
在这个行程中，进气门关闭，排气门开启；活塞从下止点向上止点运动。膨胀过后的废气在其自身剩余压力和在活塞的推动下，经排气门排出气缸。排气行程结束后，残留在燃烧室内的少量废气称为残余废气。残余废气压力约为0.105～0.12 MPa，温度约为 900～1100 K。这个过程柴油机和汽油机差不多，只是柴油机的残余废气温度略低。
这个过程说起来很漫长，但发动机运转起来的时候，每个行程的时间都是非常短的。如果发动机以800转/分钟的怠速运转，每一个行程的时间大约只有0.035秒；如果发动机以1800转/分钟的常用转速运转，每一个行程的时间大约只有0.017秒。所以运转的速度是极快的。
1、组成:活塞、活塞销、活塞环、连杆、连杆瓦盖、瓦片等。
一、活塞
1、作用:
①气缸盖下方和活塞的上方共同组成了燃烧室。
②承受气缸中燃烧气体的压力。
③将此力通过活塞销传递给连杆，带动曲轴旋转。
2、工作条件 :高温、高压、高速、散热困难、润滑不良。
3、对活塞的要求:
①具有足够的刚度和强度，传力可靠。
②导热性好，热膨胀系数小，且耐磨性好，耐高温，耐高压。
③质量应尽可能的小，减小往复运动的惯性力。
4、活塞的结构。
由顶部、头部、裙部 三部分组成。
活塞顶部 :是燃烧室的组成部分。
作用 :承受气体压力，其形状和燃烧室有关。
形状:平顶、凹顶、凸顶、成型顶活塞。
注 :活塞在安装时其顶部带有标识，应按前后的顺序不得装反。其顶部标记有净进、排或者带有箭头的朝前安装。
活塞头部 :活塞环以上的部分称为活塞头部。
组成 : ①三道环:两道气环，一道油环。
②四道环:三到气环，一道油环。
③五道环:三道气环，两道油环。
④隔热槽:有的活塞在第一道环槽以上的部位又切出一道较浅的环形圆槽，目的是为了防止活塞顶部的热量传递到第一道气环。减小活塞顶部的热量，减小了第一道环的热负荷，增加了第一道环的使用寿命。
活塞裙部 :活塞环以下的部分包括活塞销座孔。
①作用:为活塞提供导向作用。并承受侧向压力，同时起到了散热的作用。
②特点:裙部较长，给活塞提供了良好的导向作用，同时起到了良好的散热性。
③有的活在群不带有一缺口: 是为了防止活塞运行到下止点时与曲柄发生碰撞而设计的。
④部分活塞裙部开有一道圆弧形的槽:
目的是为了防止发动机长时间工作，活塞受到高温而膨胀卡死在缸套内，热胀冷缩。
