1.3.1　发动机的理想工作过程

四冲程发动机每完成一个工作循环，活塞在气缸内连续经过四个行程，工质则经历了进气、压缩、燃烧、膨胀和排气五个过程。在实际情况下，这些过程是相当复杂的，为了便于说明由各个实际过程所组成的实际循环的基本性质，这里首先设想发动机的工作是在理想情况下进行的，这五个过程就叫作理想工作过程。所谓理想情况，是指过程进行中没有摩擦，气体同外界不发生热交换，燃烧和放热都不需要耗费时间。图1-15所示为把五个理想工作过程按进行的次序绘制的压容图，其纵坐标为压力，横坐标为气缸容积。图中0—1表示进气过程，1—2表示压缩过程，2—3表示燃烧过程，3—4表示膨胀过程， 4—1—0表示排气过程。

图1-15　理想工作过程的压容图

理想情况下的进气过程，因为没有流动损失，进入气缸后的气体的压力始终与外界大气压相等，所以，这个过程是等压进气过程。压容图上的进气过程线是一条平行于横轴的直线0—1。

理想情况下的压缩过程，因为过程进行时气体不从外界吸热，也不向外界放热，并且没有摩擦，所以是理想绝热压缩过程。压容图上的压缩过程线是一条绝热过程线1—2。

理想情况下的燃烧过程，因为没有热损失，混合气的燃烧不需要耗费时间，从燃烧开始直到结束，气缸容积没有改变，所以是等容燃烧过程。压容图上的燃烧过程线是一条平行于纵轴的直线2—3。

理想情况下的膨胀过程，因为过程进行时气体同外界没有热交换，也没有摩擦，所以是理想绝热膨胀过程。压容图上的膨胀过程线是一条绝热过程线3—4。

理想情况下的排气过程可分为两个阶段。活塞刚刚到达下死点的一瞬间，排气门开放，在气缸容积保持不变的情况下，一部分废气排出气缸，气缸内的废气压力立刻下降到等于外界大气压力，这是排气过程的第一阶段。压容图上，第一阶段的排气过程线是一条等容过程线，即平行于纵轴的直线，即图中的4—1线。当活塞从下死点向上死点运动时，废气被活塞推出气缸，这是排气过程的第二阶段。在理想情况下，排气过程的第二阶段没有流动损失，所以在这个阶段中，气缸内气体的压力也始终等于外界大气压力。在压容图上，第二阶段的排气过程是一条等压过程线，即平行于横轴的直线，即图中的 1—0线。

综上可知，四冲程活塞发动机的五个理想工作过程是等压进气过程、绝热压缩过程、等容燃烧过程、绝热膨胀过程和由等容排气与等压排气两个阶段组成的排气过程。