考点4 发动机的核心认知与分类《汽车构造》江苏省（职教高考）汽车类 知识点讲解

考点 4 四冲程发动机工作原理（掌握 + 对比） 四冲程发动机的工作循环是考纲核心考点，需掌握四个冲程的顺序、气门状态、活塞运动方向及能量转换过程，明确汽油机与柴油机的差异。 1. 四冲程工作循环总规律 1. 一个工作循环 = 4 个冲程（进气→压缩→做功→排气）； 1. 曲轴旋转 2 周（720°），活塞往复 4 次； 1. 只有做功冲程对外输出动力，其余三个冲程靠飞轮惯性完成。 2. 四冲程详细过程（汽油机） 冲程 气门状态 活塞运动方向 核心过程 能量转换 进气冲程 进气门开、排气门闭 下行 气缸容积增大，产生真空度，吸入可燃混合气（汽油 + 空气） 无能量转换（准备阶段） 压缩冲程 进排气门均闭 上行 压缩可燃混合气，压力升至 0.8-1.5MPa，温度升至 600-750K 机械能→热能（压缩升温） 做功冲程 进排气门均闭 下行 压缩终了，火花塞点火，混合气燃烧产生高压燃气（压力 3-5MPa），推动活塞下行 化学能→热能→机械能（动力输出） 排气冲程 排气门开、进气门闭 上行 燃烧后的废气被活塞推出气缸，排气终了气缸内残留少量废气 无能量转换（排出废气） 3. 汽油机与柴油机工作循环差异 对比维度 汽油机 柴油机 进气冲程 吸入可燃混合气（汽油：空气≈1:15） 吸入纯空气 压缩冲程 压缩混合气，压力 0.8-1.5MPa，温度 600-750K 压缩空气，压力 3-5MPa，温度 750-1000K（更高） 做功冲程 火花塞点火（点燃式） 喷油器喷入柴油，遇高温空气自燃（压燃式） 排气冲程 废气成分含未完全燃烧的汽油蒸气 废气成分以二氧化碳、水为主，颗粒物较多 核心差异原因 汽油易挥发、燃点低，需点燃 柴油难挥发、燃点高，需高压压缩自燃 4. 工作循环核心逻辑 1. 四个冲程连续循环，缺一不可；气门状态和活塞运动方向是判断冲程的关键； 1. 做功冲程是动力来源，其余冲程依赖飞轮的惯性储备（飞轮质量越大，惯性越大，运转越平稳）； 1. 多缸发动机通过错开各缸做功冲程，实现动力连续输出（如四缸发动机每 180° 曲轴转角有一缸做功）。 【练习题】 一、单项选择题（共 15 小题，每题只有一个正确答案） 1. 四冲程发动机完成一个工作循环，曲轴旋转的角度是（ ） A. 180° B. 360° C. 720° D. 900° 1. 四冲程发动机中，唯一对外输出动力的冲程是（ ） A. 进气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程 1. 汽油机进气冲程吸入的是（ ） A. 纯空气 B. 柴油 C. 可燃混合气 D. 废气 1. 柴油机做功冲程的点火方式是（ ） A. 火花塞点火 B. 压缩自燃 C. 电热丝点火 D. 外部点火 1. 四冲程发动机的排气冲程中，气门状态为（ ） A. 进气门开、排气门闭 B. 进排气门均闭 C. 进气门闭、排气门开 D. 进排气门均开 1. 四冲程发动机压缩冲程的能量转换是（ ） A. 机械能→热能 B. 热能→机械能 C. 化学能→热能 D. 热能→化学能 1. 汽油机做功冲程中，火花塞点火的时机是（ ） A. 压缩冲程开始时 B. 压缩冲程终了时 C. 做功冲程开始时 D. 排气冲程终了时 1. 四冲程发动机中，靠飞轮惯性完成的冲程是（ ） A. 进气、压缩、排气 B. 进气、做功、排气 C. 压缩、做功、排气 D. 进气、压缩、做功 1. 柴油机进气冲程吸入的是（ ） A. 可燃混合气 B. 纯空气 C. 柴油 D. 空气与柴油的混合物 1. 四冲程发动机一个工作循环中，活塞往复运动的次数是（ ） A. 1 次 B. 2 次 C. 4 次 D. 8 次 1. 四冲程发动机进气冲程中，活塞的运动方向是（ ） A. 上行 B. 下行 C. 静止 D. 先上行后下行 1. 柴油机压缩冲程终了时，气缸内的空气温度能达到（ ） A. 300-400K B. 600-750K C. 750-1000K D. 1000-1200K 1. 四冲程发动机做功冲程的能量转换是（ ） A. 化学能→热能→机械能 B. 机械能→热能→化学能 C. 热能→化学能→机械能 D. 化学能→机械能→热能 1. 多缸四冲程发动机实现动力连续输出的方式是（ ） A. 提高转速 B. 增大排量 C. 错开各缸做功冲程 D. 提高压缩比 1. 四冲程发动机排气冲程的核心目的是（ ） A. 吸入新鲜气体 B. 排出燃烧后的废气 C. 压缩混合气 D. 输出动力 二、判断题（共 15 小题） 1. 四冲程发动机的四个冲程必须按 “进气→压缩→做功→排气” 的顺序进行。（ ） 1. 压缩冲程的能量转换是热能→机械能。（ ） 1. 柴油机的压缩比高于汽油机，因此其压缩冲程的压力和温度更高。（ ） 1. 四冲程发动机的进气冲程和排气冲程都是靠飞轮惯性完成的。（ ） 1. 汽油机和柴油机的排气冲程过程完全相同，无任何差异。（ ） 1. 做功冲程中，燃气压力推动活塞下行，带动曲轴旋转输出动力。（ ） 1. 四冲程发动机完成一个工作循环，曲轴旋转 1 圈（360°）。（ ） 1. 汽油机的压缩比低于柴油机，因此其压缩冲程的压力和温度更低。（ ） 1. 排气冲程终了时，气缸内不会残留任何废气。（ ） 1. 多缸四冲程发动机通过错开各缸做功冲程，实现动力连续输出。（ ） 1. 汽油机做功冲程依靠火花塞点燃可燃混合气，柴油机依靠压缩自燃实现燃烧。（ ） 1. 四冲程发动机的进气冲程中，气缸内产生真空度，将新鲜气体吸入。（ ） 1. 飞轮的作用是储存惯性，保证非做功冲程的正常进行。（ ） 1. 柴油机压缩冲程压缩的是纯空气，汽油机压缩的是可燃混合气。（ ） 1. 四冲程发动机的四个冲程中，只有做功冲程存在能量转换。（ ） 三、填空题（共 15 小题） 1. 四冲程发动机的一个工作循环由进气、______、______和排气四个冲程组成。 1. 四冲程发动机完成一个工作循环，曲轴旋转______周（720°），活塞往复______次。 1. 四冲程发动机中，唯一对外输出动力的冲程是______冲程，其余冲程靠______的惯性完成。 1. 汽油机进气冲程吸入的是______，柴油机进气冲程吸入的是______。 1. 压缩冲程的气门状态为______，活塞______运动，实现机械能向热能的转换。 1. 汽油机做功冲程的点火方式为______，柴油机为______，这是二者核心差异之一。 1. 做功冲程的气门状态为______，活塞______运动，气缸内燃气膨胀推动活塞做功。 1. 排气冲程的气门状态为______，活塞______运动，将燃烧后的废气排出气缸。 1. 柴油机压缩冲程终了时，气缸内空气的压力可达______MPa，温度可达______K。 1. 汽油机压缩冲程终了时，混合气的压力可达______MPa，温度可达______K。 1. 做功冲程的能量转换过程是燃料的______能转化为______能，再转化为曲轴的机械能。 1. 多缸四冲程发动机通过______各缸的做功冲程，实现发动机______的动力输出。 1. 飞轮的核心作用是储存______，保证发动机工作循环的连续性和稳定性。 1. 排气冲程终了时，气缸内会残留少量废气，会______下一循环的进气效率。 1. 四冲程发动机的气门状态和______的运动方向是判断冲程类型的关键依据。 四、简答题（共 3 题） 1. 简述四冲程汽油机工作循环四个冲程的气门状态、活塞运动方向和核心工作过程。 1. 对比汽油机与柴油机在进气、压缩、做功三个冲程的核心差异，并分析差异产生的原因。 1. 说明四冲程发动机中飞轮的核心作用，为什么只有做功冲程能对外输出动力？ 【答案】 一、单项选择题 1.C 2.C 3.C 4.B 5.C 6.A 7.B 8.A 9.B 10.C 11.B 12.C 13.A 14.C 15.B 二、判断题 1.√ 2.× 3.√ 4.√ 5.× 6.√ 7.× 8.√ 9.× 10.√ 11.√ 12.√ 13.√ 14.√ 15.× 三、填空题 1. 压缩；做功 1. 2；4 1. 做功；飞轮 1. 可燃混合气；纯空气 1. 进排气门均闭；上行 1. 点燃式；压燃式 1. 进排气门均闭；下行 1. 进气门闭、排气门开；上行 1. 3-5；750-1000 1. 0.8-1.5；600-750 1. 化学；热 1. 错开；连续 1. 惯性 1. 降低 1. 活塞 四、简答题 1. ①进气冲程：气门状态为进气门开、排气门闭，活塞向下运动，气缸容积增大产生真空度，吸入汽油与空气的可燃混合气；②压缩冲程：进排气门均闭，活塞向上运动，压缩气缸内的可燃混合气，使压力和温度升高，实现机械能向热能的转换；③做功冲程：进排气门均闭，活塞向下运动，压缩终了时火花塞点燃可燃混合气，混合气燃烧产生高压燃气推动活塞下行，带动曲轴旋转输出动力，实现化学能→热能→机械能的转换；④排气冲程：进气门闭、排气门开，活塞向上运动，将燃烧后的废气推出气缸，为下一循环进气做准备。 1. ①进气冲程：汽油机吸入可燃混合气，柴油机吸入纯空气，原因是汽油易挥发可提前混合，柴油难挥发需后期喷射；②压缩冲程：汽油机压缩可燃混合气，压力 0.8-1.5MPa、温度 600-750K，压缩比 6-11；柴油机压缩纯空气，压力 3-5MPa、温度 750-1000K，压缩比 16-22；原因是汽油燃点低易爆震，无法高压缩，柴油燃点高需高压缩实现自燃；③做功冲程：汽油机为火花塞点燃式，柴油机为压缩自燃式，原因是汽油和柴油的燃点、挥发性不同，汽油需电火花点燃，柴油可与高温压缩空气接触自燃。 1. 飞轮的核心作用：储存发动机做功冲程产生的惯性，为进气、压缩、排气三个非做功冲程提供动力，保证发动机工作循环的连续性和稳定性，同时使发动机转速保持平稳。只有做功冲程能对外输出动力的原因：做功冲程中，气缸内的燃料燃烧产生高压燃气，燃气膨胀推动活塞下行，带动曲轴旋转产生动力并对外输出；而进气、压缩、排气冲程均无燃料燃烧，没有能量产生，需要依靠飞轮储存的惯性来完成，因此无法对外输出动力。 【真题演练】 1. 单项选择题 四冲程发动机中，能实现化学能向机械能转换的冲程是（ ） A. 进气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程 2. 判断题 四冲程柴油机压缩冲程终了时，气缸内空气压力和温度均高于汽油机，这是由二者燃料特性和压缩比差异决定的。（ ） 3. 填空题 四冲程发动机的进气、压缩、排气冲程均依靠______储存的惯性完成，多缸发动机通过______各缸做功冲程实现动力连续输出。 4. 术语解释 做功冲程（需说明气门状态、活塞运动方向、核心过程） 5. 综合分析题 根据发动机的工作原理，完成下列问题： （1）汽油机进气冲程吸入的是______，柴油机进气冲程吸入的是______，二者的进气介质差异由燃料特性决定。 （2） 汽油机的燃烧方式为______，柴油机为______，这一差异的根本原因是汽油与柴油的______不同。（3） 由于汽油在高______下易发生爆震，而柴油需高______才能自燃，因此二者在做功冲程的点火方式上存在本质区别。 【参考答案】 1. C 2. √ 3. 飞轮；错开 4. 做功冲程是四冲程发动机唯一对外输出动力的冲程，该冲程进排气门均关闭，活塞向下运动；压缩冲程终了时，燃料被引燃产生高温高压燃气，燃气膨胀推动活塞下行，带动曲轴旋转，实现化学能→热能→机械能的转换。 5. （1）可燃混合气；纯空气 （2） 点燃式；压燃式；燃点 / 挥发性能 （3）压缩比；压缩比 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究 学科网（北京）股份有限公司 $