汽油机的工作过程包含四个冲程:吸气、压缩、做功和排气。这四个冲程共同构成了一个完整的工作循环,其中,曲轴和飞轮均转动两周,仅在做功冲程中,燃气对外做功,其他三个冲程则依赖于曲轴上飞轮的惯性来完成。
在压缩冲程中,活塞的运动方向发生了改变,由向下运动转为向上运动。此时,进气阀和排气阀均处于关闭状态,活塞在飞轮的带动下,从气缸的下部开始向上运动。这个过程中,活塞对缸内的混合气体进行压缩做功,使得混合气体的内能增加,温度上升,压强也随之增大。值得注意的是,在压缩冲程中,飞轮的机械能被转化为缸内气体的内能。
压缩冲程结束后,紧接着进入做功冲程。虽然此时缸内气体的温度已经较高,但尚未达到燃料的燃点。在压缩冲程结束的瞬间,火塞发出电火花,缸内气体发生爆发性燃烧,产生的高温高压气体迅速膨胀,推动活塞向下运动。这个过程中,燃烧产生的高温高压气体膨胀做功,推动活塞运动,气体的内能被转化为飞轮的机械能。
随后进入排气冲程,飞轮由于惯性继续转动,带动活塞上升,排气阀打开,将燃烧后的废气排出缸外。接着活塞再次向下运动,开始新的吸气冲程,如此往复循环。