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發動機是將某一種型式的能量轉換為機械能的機器，其作用是將液體或氣體燃燒的化學能通過燃燒后轉化為熱能，再把熱能通過膨脹轉化為機械能并對外輸出動力。發動機是一部由許多結構和系統組成的復雜機器，其結構型式多種多樣，但由于基本工作原理相同，所以其基本結構也就大同小異，發動機的總體結構圖如上所示。
汽油機通常是由曲軸連桿、配氣兩大機構和燃料供給系、潤滑系、冷卻系、點火系、起動系五大系統組成。
１。曲軸連桿機構是由氣缸體、氣缸蓋、活塞、連桿、曲軸和飛輪等組成。這是發動機產生動力，并將活塞的直線往復運動轉變為曲軸旋轉運動而對外輸出動力。
２。配氣機構是由進氣門、排氣門、氣門彈簧、挺桿、凸輪軸和正時齒輪等組成。其作用是將新鮮空氣及時充入氣缸，并將燃燒產生的廢氣及時排出氣缸。
3。燃料供給系是由燃油、油箱、汽油泵、濾清器、化油器、空氣濾清器、進排氣支管和排氣消聲器等組成。其作用是向氣缸內供給已配好的可燃混合氣并控制供給數量，以調節發動機輸出的功率和轉速。最后將燃燒完的廢氣排出氣缸。
4。潤滑系是由潤滑油、機油泵、濾清器、油道、油底殼等組成。其作用是將潤滑油分送到各個相對運動零件的摩擦面，減小摩擦力、減輕機件磨損，同時也清洗、冷卻摩擦表面。
5。冷卻系是由冷卻水、水泵、散熱器、風扇、節溫器、水套（在機體內部）等組成。其作用是利用冷卻水的循環將高溫零件的熱量通過散熱器傳播到空氣中。
6。點火系是由電源（蓄電池、發電機）、點火線圈、分電器和火花塞等組成。其作用是按規定時間及時點燃氣缸內被壓縮的可燃混合氣。
7。起動系是由起動機各起動繼電器等組成。其作用是使靜止的發動機起動并轉入自行運轉狀態。
發動機將熱能轉變為機械能的過程，是經過進氣、壓縮、作功、排氣四個連續過程來實現的，每進行一次這樣的過程就叫一個工作循環。凡是曲軸旋轉兩周，活塞往復四個行程完成一個工作循環的發動機，被稱為四行程發動機。 （ 曲軸旋轉一圈，即活塞往復兩個行程完成一個工作循環的，稱為兩沖程發動機。）
(1) 進氣行程。曲軸帶動活塞從上止點向下止點運動，此時，進氣門開啟，排氣門關閉。活塞移動過程中，氣缸內容積逐漸增大，形成真空度，于是可燃混合氣通過進氣門被吸入氣缸，直至活塞到達下止點，進氣門關閉時結束。
2) 壓縮行程。進氣行程結束時，活塞在曲軸的帶動下，從下止點向上止點運動，氣缸內容積逐漸減小。此時進、排氣門均關閉，可燃混合氣被壓縮，至活塞到達上止點時壓縮結束。
(3) 作功行程。在壓縮行程末，火花塞產生電火花點燃混合氣，并迅速燃燒，使氣體的溫度、壓力迅速升高，從而推動活塞從上止點向下止點運動，通過連桿使曲軸旋轉作功，至活塞到達下止點時作功結束。
(4) 排氣行程。在作功行程接近終了時，排氣門打開，進氣門關閉，曲軸通過連桿推動活塞從下止點向上止點運動。廢氣在自身剩余壓力和在活塞推動下，被排出氣缸，至活塞到達上止點時，排氣門關閉，排氣結束。
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