吸氣衝程的過程是進氣門開啟，排氣門關閉，活塞進行向下運動，汽油和空氣的混合物進入氣缸；壓縮衝程的過程是進氣門和排氣門都關上，活塞進行向上運動，汽油和空氣的混合物被壓縮；做功衝程的過程是在壓縮衝程結束後，火花塞產生電火花，使被壓縮的汽油和空氣的混合物燃燒起來，產生高溫高壓的氣體，並推動活塞進行向下運動和帶動曲軸運轉，從而對外做功；排氣過程：與吸氣衝程相反，進氣門關閉，排氣門開啟，活塞進行向上運動，把廢氣排出氣缸。

汽油發動機四衝程型執行步驟如下

進氣噴油

壓縮蒸發

膨脹做功

排氣行程

四個衝程也就是四個執行步驟，內燃機執行的基礎是依靠燃燒燃油產生熱能，所謂熱能的本質是燃油與空氣進行化學反應時分子無規則的劇烈運動產生動能，運動的過程中摩擦產生的高溫可以用作量化熱能的數值。

那麼內燃機執行的基礎是燃燒，第一步則是要將用以燃燒的空氣吸入燃燒室，並依據進氣量和燃燒後尾氣中的氧含量計算噴油量，兩者混合是內燃機執行需要做的準備，所以這是第一步。而第二步必然是壓縮衝程，因為液態的燃油燃燒效率很低，只有將其汽化之後才能快速的燃爆；汽化的方式很簡單，利用壓縮空氣產生的高溫蒸發霧化的液態燃油，待其蒸發之後再開始第三步的點火做功，這一步看似沒有必要贅述但實際比較複雜，看一看下面這張動圖即可解釋。

第三步需要說明的是膨脹，如上文所述點火燃燒的本質是一種化學反應，反應的過程是分子運動推動活塞下行。這一狀態就像是膨脹撐起了活塞使其運動，所以才會叫做膨脹衝程且同時會排出廢氣。在膨脹過程中進排氣門同時關閉，分子動能以最大能力推動活塞轉化為動能，也就是所謂的扭矩機械能了，四個迴圈實際只有這個步驟才是做功行程。

第四部是排氣行程，在做功（能量轉化）結束後活塞開始從壓縮後的最下止點往最上止點移動，同時推動尾氣上行並將其推動排出，自此一個完成的迴圈結束。隨即曲軸會透過連桿拉動活塞使其從上止點移動到下止點開始進氣，這又是一個新的迴圈的開始；而發動機之所以能夠持續的運轉，依靠的是一個氣缸內做功驅動活塞連桿帶動曲軸運轉，結束之後曲軸依靠慣性力會持續運轉為另一組氣缸進行進壓爆排的迴圈，動力交替的出現則能保證發動機持續的運轉，只有人工熄火後才能阻斷這種無限迴圈。

四衝程發動機是汽車以及主流摩托車幾乎通用的發動機，曾經還有些兩衝程發動機但已經被淘汰了。因為兩衝程發動機沒有獨立的機油潤滑系統，發動機活塞氣缸的潤滑依靠的是進氣過程中網混合油氣中送入一些機油，利用有其中的機油實現輕度的潤滑；這種發動機因必然會燒機油所以被淘汰，燒機油會增加尾氣排放汙染物，所以四衝程發動機才會是主流，供參考。

往復活塞式四衝程汽油機的工作原理是這樣子的：

1. 進氣行程

進氣門開啟，排氣門關閉，活塞由上止點向下止點移動，活塞上方的氣缸容積增大，產生真空度，氣缸內壓力降到進氣壓力以下，在真空吸力作用下，透過汽油噴射裝置霧化的汽油，與空氣混合形成可燃混合氣，由進氣道和進氣門吸入氣缸內。

2. 壓縮行程

進排氣門全部關閉，壓縮缸內的可燃混合氣，混合氣溫度升高，壓力上升。活塞臨近上止點前，可燃混合氣壓力上升到0.6～1.2MPa，溫度可達330～430℃。

3. 做功行程

在壓縮行程接近上止點時，裝在氣缸蓋上方的火花塞發出電火花，點燃所壓縮的可燃混合氣。可燃混合氣燃燒後放出大量的熱量，缸內燃氣壓力和溫度迅速上升，燃燒壓力高達3~6MPa，燃燒溫度高達2200～2500℃。高溫高壓燃氣推動活塞快速向下止點移動，透過曲柄連桿機構對外做功。做功行程開始時，進、排氣門均關閉。

4. 排氣行程

做功行程接近終了時，排氣門開啟，由於這時缸內壓力高於大氣壓力，高溫廢氣迅速排出氣缸，這一階段屬於自由排氣階段，高溫廢氣透過排氣門排出。隨排氣過程進行進入強制排氣階段，活塞越過下止點向上止點移動，強制將缸內廢氣排出，活塞到達上止點附近時，排氣過程結束。排氣終了時，氣缸內氣體壓力稍高於大氣壓力，為0.105～0.115MPa，廢氣溫度為600～900℃。由於燃燒室佔有一定容積，因此在排氣終了時，不可能將廢氣徹底排除乾淨，剩餘部分廢氣稱殘餘廢氣。

四衝程發動機完成一個工作迴圈，經歷進氣、壓縮、做功和排氣四個行程，發動機的正常運轉就是工作迴圈連續不斷交替。曲軸每轉兩圈（720℃）完成一個工作迴圈，一個行程對應曲軸轉角為180°。

做功和進氣行程，活塞從上止點向下止點運動；壓縮和排氣行程，活塞從下止點向上止點運動。

四個行程中，只有做功行程是有效輸出動力行程；其餘三個行程是輔助行程，靠飛輪慣性維持轉動，因而飛輪轉速是不均勻的，必須具有足夠的轉動慣量才能保證發動機運轉平穩。

四衝程汽油發動機：活塞往復運動四個衝程完成一個迴圈的行程，意味著活塞將重上止點往下止點、再往上止點到下止點，重複運動四次完成一個工作迴圈，把這種型別的發動機稱之為四衝程發動機。一個完成的工作迴圈包括了四個衝程分別是：

進氣衝程

在這四個衝程中只有做功衝程是產生動力的，其它三個衝程將耗費做功衝程所產生的動力來完成。

進氣衝程：首選進氣門開起，排氣門屬於關閉狀態，在這個過程中活塞的運動方向是從上止點往下止點移動，當活塞在從上止點往下止點運動時，活塞頂部的空間將逐漸增大，使得內部體積也逐漸增大，此時外部的氣體壓力就會與內部產生一個壓力差，所以外部的空氣進入與燃油混合，“叫做燃油混合氣”進入氣缸內，此時氣缸內溫度將上升至100-170度左右，氣缸內壓力將產生75~90kpa左右。

壓縮衝程：進氣門關閉，排氣門關閉，為什麼要關閉呢？因為如果進氣門與排氣門沒有關閉或者是關閉不嚴，活塞從下止點往上止點運動推動混合氣進行壓縮時進行氣體壓縮時，就會從沒有關閉的或者是沒有密封好的氣門中漏掉，引起發動機功率的下降，此時氣缸內將產生壓縮比，壓縮比越大氣缸內溫度越高。此時氣缸內溫度將達到200~400度左右，氣缸內產生的壓力也將達到600~1500kpa。

做功衝程：排氣門關閉，進氣門關閉，同樣為什麼要關閉呢？如果進氣門與排氣門不關閉，做功是產生的壓力將會下降，從而對外輸出功率與能量也會下降，當活塞壓縮到上止點時，頂部的火花塞將產生電火花，點燃活塞頂部燃燒室內的混合氣，此時在混合氣被點燃的瞬間最高溫度將達到2000~2500度，氣缸內產生的壓力將瞬間達到3~5mpa，混合氣燃燒後產生的大量壓力與能量，會使得活塞從上止點推動到下止點，（這裡是壓力推動活塞運動）從而來透過曲軸來傳遞動力。在活塞被推動到了下止點時也就是做功結束時，此時氣缸內溫度將達到1200~1500度左右，壓力降達到3~5mpa左右。

排氣衝程：是要把做功衝程所產生的廢氣排出氣缸，此時的進氣門依然是關閉的，排氣門開啟，活塞由下止點推動至上止點，在推動活塞的過程中，活塞頂部將把燃燒時產生的廢棄透過排氣門擠出氣缸，活塞在將廢棄排出氣缸內時，氣缸內溫度將達到600-900度左右，壓力將達到105~125kap左右。

知識拓展：

四衝程柴油發動機的工作迴圈也是和我們汽油發動機的工作迴圈是一樣的，進氣衝程、壓縮衝程、做功衝程、排氣衝程，但與汽油發動機有所不同的是：

在進氣衝程時，柴油發動機吸入的是純空氣，而我們汽油發動機吸入的是汽油與空氣結合的混合氣。

在壓縮衝程結束時，汽油發動機氣缸上的火花塞將電火花點燃混合氣，而柴油發動機是在活塞壓縮到上止點時，噴油器向氣缸內噴柴油，並在高溫下進行自行燃燒，也就是透過活塞移動到上止點時所產生的壓力來進行燃燒，簡稱“壓燃式發動機”。

在壓縮衝程結束時和做功衝程時，柴油發動機氣缸內產生的溫度與壓力將比汽油發動機要高的多，所以這就是為什麼柴油發動機要比汽油發動機馬力大，動力更充足的原因之一。

四衝程汽油發動機是怎樣進行工作迴圈的？對於四衝程汽油發動機大家都是較為熟悉，市場上銷售的也大多是四衝程發動機的車型。在這與大家共同解析一下汽油發動機的工作過程。

我們先了解發動機組成結構的幾個概念

1. 上止點: 指的是活塞運動到最高位置。

2. 下止點: 是活塞處於最低的位置。

3. 活塞行程: 上止點與下止點之間的距離。

4. 氣缸工作容積: 活塞從上止點到下止點所透過的氣缸容積，也稱為氣缸排量。而各缸工作容積之和，就是發動機的排量。

5. 工作迴圈: 每一個工作迴圈包括進氣、壓縮、做功和排氣過程，完成進氣、壓縮、做功和排氣四個過程叫做一個工作迴圈。

發動機的工作總的有四個行程，即進氣行程、壓縮行程、作功行程及排氣行程。

一、進氣行程: 活塞從上止點運動到下止點，這時進氣門處於開啟狀態~進氣~氣缸工作容積由小變大~氣缸壓力變小，空氣由進氣門進入氣缸並充滿整個氣缸，而排氣門是處於關閉狀態。此時的氣缸壓力約為70-90kpa，溫度為370--400度。

二、壓縮行程: 活塞從上止點向上止點運動進行壓縮油、氣混合的可燃混合氣，氣缸壓力和溫度呈上升態勢，此時進排氣門都處於關閉狀態。氣缸容積由大變小 (壓縮前氣缸中的氣體最大容積與壓縮後的最小容積之比，稱為壓縮比)，並把氣缸內的可燃混合氣壓縮至燃燒室。氣缸內的壓力約為600--1500kpa，溫度為600--700度。

三、作功行程: 可燃氣體經壓縮至上止點時，火花塞點火使可燃混合氣燃燒，此時氣缸壓力變小(壓力約為2940--4900kpa)，溫度較高(溫度為2200--2900度)，氣缸容積由小變大，進氣門關閉，排氣門開啟。

四、排氣行程: 活塞由下往上止點運動，進氣門關閉，排氣門開啟，並往外排出氣體。此時，壓力減小(約105--125kpa)，溫度降低(約900--1200度)，氣缸容積由大變小，進氣門關閉，排氣門開啟，由排氣門排出燃燒後的廢氣。

這樣每個缸分別持續不斷往復的完成一個工作迴圈，發動機就持續不斷的運轉工作做功。