エンジンは化学エネルギーを機械エネルギーに変換する機械です。その変換プロセスは、実際には作業サイクルのプロセスです。簡単に言えば、エンジンシリンダー内のピストンの往復運動を駆動する運動エネルギーを生成するために、シリンダー内の燃料を燃やします。ピストンに接続された接続ロッドと接続ロッドに接続されたクランクを駆動し、クランクシャフトの中心を中心に往復の円運動を出力します。
4ストロークガソリンエンジンの作業プロセスは、4ストロークの吸気、圧縮、燃焼膨張、排気の4ストロークで構成される複雑なプロセスです。
インテイクストローク
このとき、ピストンはクランクシャフトによって駆動され、上デッドセンターからボトムトップデッドセンターに移動します。同時に、吸気弁が開き、排気弁が閉じる。ピストンが上のデッドセンターから下のデッドセンターに移動すると、ピストンの上のボリュームが増加し、シリンダー内のガス圧力が低下し、ある程度の真空を形成します。吸気弁が開くと、シリンダーは吸気管と通信し、混合物はシリンダーに吸い込まれる。ピストンが底部のデッドセンターに移動すると、前の作業サイクルで排出されなかった新鮮な混合ガスと排気ガスがシリンダーに充填されます。
圧縮ストローク
ピストンは下のデッドセンターから上デッドセンターに移動し、吸気弁と排気バルブを閉じます。クランクシャフトはフライホイールなどの慣性力の作用で回転するように駆動され、ピストンは接続ロッドを通して上方に押し出されます。シリンダー内のガス容積は徐々に減少し、ガスは圧縮され、シリンダー内の混合ガスの圧力と温度は上昇する。
ワークストローク
このとき、吸気弁と排気弁は同時に閉じられ、スパークプラグが点火され、混合ガスが激しく燃焼する。シリンダーの温度と圧力が急激に上昇します。高温高圧ガスはピストンを押し下げ、クランクシャフトを動かして接続ロッドを通して回転させます。エンジンの4ストロークでは、このストロークだけが熱エネルギーを機械的エネルギーに変換できるため、このストロークはワークストロークとも呼ばれます。
排気ストローク
このとき、排気弁が開き、ピストンは底部のデッドセンターから上のデッドセンターに移動し、ピストンが上に移動すると、排気ガスがシリンダーから排出されます。排気系は抵抗を有し、燃焼室も一定の体積を占めるため、排気の端で排気ガスを排気することができない。残りの排気ガスのこの部分は、残留排ガスと呼ばれています。残留排ガスは充電に影響するだけでなく、燃焼に悪影響を及ぼします。
排気ストロークの終了時に、ピストンは最上部のデッドセンターに戻ります。これで、作業サイクルが完了します。その後、クランクシャフトはフライホイールの慣性に応じて回転を続け、次のサイクルが始まります。このサイクルを繰り返した後、エンジンは実行し続けます。