簡介
發動機是將自然界某種能量直接轉換為機械能並拖動某些機械進行工作的機器。將熱能轉化為機械能的發動機，稱為熱力發動機（簡稱熱機）。熱力發動機又分為內燃機和外燃機。內燃機與外燃機相比，具有熱效率高、體積小、質量小、便於移動、氣動性能好等優點，並廣泛套用于飛機、船舶以及汽車等各種車輛上。根據車用內燃機將熱能轉換為機械能的主要構件形式的不同，可分為活塞式內燃機和燃氣輪機兩大類。汽車發動機按照著火方式分類，又分為壓燃式和點燃式發動機。
隨著其他燃料的廣泛套用和發動機技術的進步，點燃式發動機不只局限於汽油機，其他燃料的發動機也有用點燃方式的。壓燃式發動機不只局限於柴油機，其他燃料的發動機也有用壓燃方式的。而且同一種燃料既可以用點燃方式燃燒也可以用壓燃方式燃燒，如壓縮天然氣發動機。區分點燃式還是壓燃式發動機要看引起燃燒的點火方式。
四衝程汽油機的總體結構
（1）機體與缸蓋
機體主要起骨架作用，安裝各個機構和系統，包括）體、油底殼、曲軸箱；）蓋組成燃燒室，布置各零件。
（2）曲柄連桿機構
主要包括：活塞、連桿、曲軸三部分，包括活塞連桿組和曲軸飛輪組。主要的作用是將活塞的往復直線運動轉換為曲軸的旋轉運動並對外輸出動力。
（3）供給系統
包括：燃油供給系統和進排氣系統。主要作用是將燃油和空氣及時地供給氣缸，並將燃燒後的廢氣及時排出氣缸。
（4）配氣機構
主要包括氣門組和傳動組。主要作用是定時開啟和關閉進排氣門。
（5）點火系統
主要包括：火花塞、點火線圈、斷電器和分電器。主要作用是點燃混合氣。
（6）冷卻系統
主要類別：風冷和水冷系統兩種。水冷系統主要部件：水泵、風扇、水箱和節溫器。作用是防止發動機過熱，及時散發熱量。
（7）潤滑系統
潤滑方式分為：飛濺潤滑和壓力潤滑。主要部件：集濾器、機油泵、濾清器、各種閥體等。作用是潤滑、冷卻、清潔、密封和防腐。
（8）起動系統
主要部件：起動機、空氣壓縮機等。作用是藉助外力使內燃機起動。
四衝程汽油機的工作原理
汽油機是將空氣與汽油以一定的比例混合成良好的混合氣，在吸氣衝程被吸入氣缸，混合氣經壓縮點火燃燒而產生熱能，高溫高壓的氣體作用於活塞頂部，推動活塞作往復直線運動，通過連桿、曲軸飛輪機構對外輸出機械能。四衝程汽油機在進氣衝程、壓縮衝程、做功衝程和排氣衝程內完成一個工作循環。
吸氣衝程（intake stroke）活塞在曲軸的帶動下由上止點移至下止點。此時進氣門開啟，排氣門關閉，曲軸轉動180°。在活塞移動過程中，氣缸容積逐漸增大，氣缸內氣體壓力降低，氣缸內形成一定的真空度，空氣和汽油的混合氣通過進氣門被吸入氣缸，並在氣缸內進一步混合形成可燃混合氣。由於進氣系統存在阻力，進氣終點氣缸內氣體壓力小於大氣壓力。進入氣缸內的可燃混合氣的溫度，由於進氣管、氣缸壁、活塞頂、氣門和燃燒室壁等高溫零件的加熱以及與殘餘廢氣的混合而升高到340～400K。
壓縮衝程（compression stroke）時，進、排氣門同時關閉。活塞從下止點向上止點運動，曲軸轉動180°。活塞上移時，工作容積逐漸縮小，缸內混合氣受壓縮後壓力和溫度不斷升高，到達壓縮終點時，其壓力可達800～2000kPa，溫度達600～750K。
做功衝程（power stroke）當活塞接近上止點時，由火花塞點燃可燃混合氣，混合氣燃燒釋放出大量的熱能，使氣缸內氣體的壓力和溫度迅速提高。燃燒最高壓力達3000～6 000kPa，溫度達2 200～2 800K。高溫高壓的燃氣推動活塞從上止點向下止點運動，並通過曲柄連桿機構對外輸出機械能。隨著活塞下移，氣缸容積增加，氣體壓力和溫度逐漸下降。在做功衝程，進氣門、排氣門均關閉，曲軸轉動180°。
排氣衝程（exhaust stroke）排氣衝程時，排氣門開啟，進氣門仍然關閉，活塞從下止點向上止點運動，曲軸轉動180°。排氣門開啟時，燃燒後的廢氣一方面在）內外壓差作用下向缸外排出，另一方面通過活塞的排擠作用向缸外排氣。由於排氣系統的阻力作用，排氣終點的壓力稍高於大氣壓力，排氣終點溫度900～1100K。活塞運動到上止點時，燃燒室中仍留有一定容積的廢氣無法排出，這部分廢氣叫殘餘廢氣。
