汽車發動機實際上就是一個“能量轉化裝置”，它能夠將汽油/柴油蘊含的能量釋放出來，并轉化成驅動我們汽車前進的動力，涉及的原理其實我們初中時物理課都有講，就是將內能轉化為動能。那發動機是怎么將內能轉化為動能的呢？

1、釋放燃料蘊含的能量

釋放燃料能量需要分兩步，第一步是讓燃料與空氣混合，第二步是給混合了空氣的燃料點個火。在發動機當中，負責將燃料與空氣混合物點燃的是點火系統，火花塞的電極迸發出強力的電火花，轟~的一聲就點著了。

2、將能量利用起來

在混合氣燃燒的過程中，會釋放熱量并產生氣體迅速膨脹，發動機利用的就是這股氣體膨脹的力量，推動氣缸中的活塞向下運行。而在火花塞點燃混合氣之前，活塞會先向上運動將混合氣壓縮，這樣在燃燒時就能釋放出更加大的膨脹力。

燃料燃燒可以釋放出大量能量，可是我們的發動機只能將其中一小部分利用起來，還有很大一部分是以熱量、克服機件運行阻力的形式白白消耗掉了。

3、將能量轉化與傳遞

氣體已經推動活塞下行，接下來要做的就是將這個垂直向下的力轉化成旋轉的力，所以在活塞的另一端連著一根曲軸。這個曲軸就好比自行車的腳蹬，我們的大長腿直上直下，腳蹬就能將其轉化為旋轉，然后通過鏈條齒輪帶動車輪轉動。

以上就是汽車發動機的工作原理，但要發動機運作起來，這三個步驟里面還要加入“億點點”細節才可以，所以接下來的內容如果你沒有一點基礎的話，有可能會看不懂噢~~

嘿嘿，我就知道你繼續往下看了，或許你是在蹲坑所以才會繼續看，但小編也還是會繼續寫下去的咯！

在上文的第一點，燃料需要與空氣混合再遇到電火花，才可能被點燃。

首先，燃料與空氣混合的比例很重要，我們平時燒東西完全不會擔心這個問題，因為在露天環境下空氣是取之不盡的。但在相對密閉的發動機氣缸當中，空間就這么大，空氣也就這么多，即使是用增壓器打空氣到氣缸里面，它還是有限的，所以燃料不能噴太多。

理想的空氣與燃料的比例是14.7:1，不過由于噴油量和進氣量的計算誤差，要每一次都控制得這么精準并不太可能，只能說盡量接近。而且動力和燃油經濟性的不同取向也會影響到空燃比。

怎么讓燃料與空氣充分混合也是一個大問題，畢竟發動機一分鐘內要點火400次以上，留給燃料與空氣混合的時間相當短。最早的時候是用化油器讓兩者混合，然后再輸送到氣缸內；后來是在進氣道噴油，讓燃料與空氣在進氣道混合，完后再進入氣缸；現在則是直接在氣缸里混合。

其次，電火花要有足夠的能量才能將混合氣點燃。火花塞的兩個極頭有一定的空隙，電壓需要提升至8千伏左右才能擊穿，達到1.2萬伏左右才能將混合氣點燃。這里講個題外話，還記得小編上大學時老師讓我們每個人都去摸一摸火花塞的電弧，雖然電壓非常高但由于放電時間非常短，所以不會電傷人，但會有如同被一個大夾子夾到肉的那種痛感。

在第二點中，混合氣先被壓縮，然后再被點燃，才會釋放出強大的推力推動活塞。

混合氣通過氣門進入氣缸后，氣門就會關閉，此時活塞上行，將氣體壓縮。在氣缸里面，活塞運行到上止點時氣缸內僅剩的空間被稱為“最小容積”，活塞運行到下止點時的空間被稱為“最大容積”，最大容積與最小容積的比，就是壓縮比。

現在發動機壓縮比多數是11:1左右，也有一些發動機的壓縮比會更高，壓縮比越高膨脹的能量就越強，有利于節油。不過壓縮比高容易導致爆燃，即混合氣在活塞上行壓縮時就因為溫度過高提前燃燒了，試想一下，活塞的運動慣性還是向上的，但膨脹力已經向下作用了，很容易損壞活塞和氣缸。

此外，氣缸的進排氣門可能會提前或延遲打開關閉，目的是為了讓上一輪的廢氣能夠排出去，以及新一輪進來的混合氣能夠更加充分地混合，具體得看發動機是怎么調教的，這里不好細說。

在第三點中，活塞下行推動曲軸旋轉，將垂直方向的力轉化為轉矩。

其實每個氣缸的活塞要輸出一次力量至曲軸，都需要“下上下上”運動兩回，第一個“下”靠的是曲軸的慣性，目的是將空氣吸入氣缸；第一個“上”也還是靠曲軸的慣性，目的是將吸入的混合氣壓縮；第二個“下”是被混合氣燃燒膨脹推動的，此時活塞才真正對曲軸做功；第二個“上”又是靠曲軸的慣性，目的是將燃燒后的廢氣排出氣缸。

像這樣“下上下上”兩個來回但只做一次輸出的，就叫做四沖程發動機，每個沖程對應的名字是吸氣、壓縮、做工、排氣，市面上在售的汽車使用的發動機都是四沖程發動機。

寫到這里，本文已經洋洋灑灑一千七百多字了，但所講到的東西還只是滄海一粟而已，要知道筆者當時學發動機時的那本專業書可是有四百多頁，要將這么多頁的知識匯聚成一篇文章，顯然不太可能。不過發動機的基礎原理本文已經大致講完，對于小白朋友來說應該會有一點幫助。