活塞在曲軸的帶動(dòng)下由上止點(diǎn)移至下止點(diǎn)。此時(shí)進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟,排氣門(mén)關(guān)閉,曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)180°。在活塞移動(dòng)過(guò)程中,汽缸容積逐漸增大,汽缸內(nèi)氣體壓力從pr逐漸降低到pa,氣缸內(nèi)形成一定的真空度,空氣和汽油的混合氣通過(guò)進(jìn)氣門(mén)被吸入汽缸,并在汽缸內(nèi)進(jìn)一步混合形成可燃混合氣。由于進(jìn)氣系統(tǒng)存在阻力,進(jìn)氣終點(diǎn)時(shí),汽缸內(nèi)氣體壓力小于大氣壓力p0 ,即pa= (0.80~0.90)p0。進(jìn)入汽缸內(nèi)的可燃混合氣的溫度,由于進(jìn)氣管、汽缸壁、活塞頂、氣門(mén)和燃燒室壁等高溫零件的加熱以及與殘余廢氣的混合而升高到340~400K。
氣缸體和曲軸箱通常鑄成一體,統(tǒng)稱(chēng)為氣缸體,它是發(fā)動(dòng)機(jī)的外殼及裝配基礎(chǔ),一般采用優(yōu)質(zhì)合金鑄鐵或鋁合金制成。氣缸體內(nèi)呈圓柱形的空間稱(chēng)為氣缸,氣缸表面稱(chēng)為氣缸壁。氣缸是氣體交換、燃燒的場(chǎng)所,也是活塞運(yùn)動(dòng)的軌道。為保證活塞與氣缸的密封及減少磨損,氣缸壁應(yīng)具有有效較高的加工精度和較低的表面粗糙度。為了使氣缸在工作時(shí)的熱量得到散發(fā),在氣缸體、氣缸套機(jī)體之間制有能夠容納冷卻液的夾層空腔,稱(chēng)為水套。
在氣缸體的下部有主軸承座,用于安裝曲軸飛輪組。氣缸體的側(cè)面設(shè)有挺桿室,用于安裝氣門(mén)傳動(dòng)機(jī)件。氣缸體的上平面安裝氣缸蓋,下平面安裝機(jī)油盤(pán),前端面安裝正時(shí)齒輪蓋,均加有襯墊并用螺栓緊固密封。氣缸體的后端面安裝飛輪殼。
氣門(mén)組一般由氣門(mén)、氣門(mén)座、氣門(mén)導(dǎo)管、氣門(mén)油封、氣門(mén)彈簧和氣門(mén)鎖片等組成。
氣門(mén)分為進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)兩種,其作用是分別用來(lái)關(guān)閉進(jìn)、排氣道。氣門(mén)由頭部和桿部組成,頭部制成錐形,與氣門(mén)座的錐面配合。頭部錐角,一般為45°。同一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣門(mén)頭部直徑大于排氣門(mén)頭部直徑,以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣量。氣門(mén)桿部為圓柱形,與氣門(mén)導(dǎo)管內(nèi)孔配合,桿的端部制有環(huán)槽,用來(lái)安裝氣門(mén)彈簧座鎖片。
氣門(mén)座用來(lái)保證氣門(mén)密封,并將氣門(mén)頭部的熱量傳給氣缸蓋。氣門(mén)座一般用特種合金制成環(huán)狀,緊密地鑲在氣缸蓋上。
氣門(mén)導(dǎo)管用來(lái)引導(dǎo)氣門(mén)作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),保證氣門(mén)與氣門(mén)座閉合位置正確。為防止氣缸蓋上潤(rùn)滑油從氣門(mén)與氣門(mén)導(dǎo)管之間的間隙進(jìn)入燃燒室,氣門(mén)導(dǎo)管上端裝有氣門(mén)油封。
氣門(mén)彈簧是圓柱形螺旋彈簧,它可使氣門(mén)迅速關(guān)閉,并使氣門(mén)頭部與氣門(mén)座相互壓緊,保證密封。