你有没有想过，你踩下油门那一瞬间，车子底下那坨铁疙瘩里到底发生了什么？我头一回琢磨这事的时候，脑子里全是活塞、火花塞、曲轴这些词儿在打架，后来自己拆了几个旧发动机，又翻了几遍《内燃机原理》那本教材，才算勉强把这事儿讲明白，今天咱就用唠嗑的方式，把发动机怎么工作这件事儿说透，不整那些虚头巴脑的公式,就聊它一天到晚在忙活啥。

先给发动机画个像：它就是个空气泵，只不过脾气爆

很多人觉得发动机是个能量转换器——把汽油里的化学能变成轮子上的劲儿，这么说没错，但太文绉绉了，我自己的理解是：发动机本质上就是个脾气暴躁的空气泵，它干的事就是拼命往肚子里吸空气，然后往空气里掺点油，再想办法把这团混合气点着，让它在肚子里炸一下，炸完的气体膨胀，推着活塞往下走，活塞连着曲轴，曲轴一转，劲儿就传到变速箱、传动轴,最后到你轮子上。

所以你看，整个过程就四步：吸、压、爆、排，这四个字几乎能套在所有四冲程发动机上，不管是你的买菜车还是保时捷，下面咱就按这四步,一步一步拆开看。

第一步：吸气——发动机也得“深呼吸”

你早上起床深吸一口气，胸腔变大，空气自己就钻进来了，发动机也一样，活塞在气缸里往下走的时候，气缸里就空出一块地方，压力变低，外面的空气（经过空气滤芯过滤）就被大气压推进来了，这时候进气门是打开的,排气门关着。

对了，如果是柴油机，这一步只吸纯空气，不掺油，汽油机呢，有的在进气口就喷油了（叫做歧管喷射），有的等空气进了气缸再喷（叫做缸内直喷）,反正都是为了让空气和汽油混个脸熟。

• 节气门：你踩油门其实踩的就是它，踩得越深，节气门开得越大,吸进来的空气就越多。
• 空气流量计：它负责告诉电脑“来了多少空气”,电脑再决定喷多少油。
• 涡轮增压：有些发动机嫌自己吸得不够猛，加个涡轮，把空气硬塞进去，这样就能多喷油、多出力。

这一步要是出问题，比如空气滤芯堵死了，你就会觉得车没劲,像戴着口罩跑步。

第二步：压缩——把混合气捏紧，好让它炸得更狠

活塞吸完气开始往上走，进气门和排气门都关死了，气缸变成一个密闭的针管，活塞往上推，就把那团空气和汽油的混合气越挤越小，你想想，你把一团棉花捏紧再点着，是不是比松松散散烧得快？发动机就是这个道理。

压缩比是个关键数字，一般汽油机压缩比在9:1到11:1之间，柴油机能到15:1甚至20:1，为啥柴油机压缩比高？因为柴油不容易点着，得靠压燃——空气被压得滚烫，这时候喷油进去，自己就着了，汽油机不行，压太狠了汽油会提前爆炸（叫爆震）,所以得用火花塞主动点火。

压缩这一步特别费劲，所以起动机得有力气，电瓶得够电，冬天不好打火,很多时候就是压缩压力不够或者电瓶亏电。

第三步：做功（爆）——最带劲的一下

活塞快走到最顶端的时候（叫上止点），火花塞“啪”地跳个火，混合气被点着，火焰从火花塞往四周蔓延，压力瞬间冲到30到50个大气压，温度能到2000多摄氏度，这股高压气体拼命想往外跑，但气缸盖挡着，只能往下推活塞，活塞被推下去，通过连杆把力传给曲轴,曲轴就把直线运动变成了旋转运动。

这一下就是我们常说的“发动机出力”，一台四缸发动机，四个活塞轮流爆，曲轴每转两圈，每个气缸爆一次，所以你听到的发动机“突突突”声,其实就是一连串小爆炸叠在一起。

注意：汽油机靠火花塞点火，柴油机靠压燃，柴油机没有火花塞，也没有点火线圈，所以它不怕水（只要进气不进水），但怕油路进空气，汽油机怕水,因为水进了气缸会顶弯连杆。

第四步：排气——把废气赶出去，顺便喘口气

爆完之后，活塞又被曲轴带着往上走（因为其他气缸在出力），这时候排气门打开，活塞把废气推出去，废气经过排气歧管、三元催化器（把有害气体变成水蒸气和二氧化碳）、消音器,最后从排气管排出去。

排出去的不只是废气，还有大量的热，所以你摸排气管会烫手，发动机的热效率其实只有30%到40%，剩下的大部分都变成热跑掉了，这也是为啥发动机需要冷却系统——水泵、散热器、风扇那套东西,不然自己就把自己烧化了。

• 三元催化器：把一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物转化成无害物质，它怕铅,怕烧机油。
• 氧传感器：装在排气管上，告诉电脑“刚才烧得是浓了还是稀了”,电脑再调整喷油量。
• 涡轮增压器：有些发动机用废气吹动涡轮，涡轮再带动压气机，把更多空气塞进气缸，这就是“废气利用”。

四个步骤转一圈，曲轴转两圈

吸、压、爆、排，这四个行程加起来，曲轴正好转两圈（720度），活塞上下各两次，所以发动机的转速表上，怠速800转/分钟，意味着每个气缸每分钟爆400次，四缸机加起来就是1600次小爆炸每分钟，你想想那场面,跟放鞭炮似的。

那为啥有的发动机平顺，有的抖？因为气缸越多，爆炸间隔越密，越像连续气流，单缸机抖得跟筛糠一样，V12就顺得像丝绸，但气缸多了也费油、费钱、占地方，所以现在三缸机又回来了，虽然抖,但省油。

那些容易搞混的小东西

很多人以为火花塞一直在点火，其实不是，四冲程里，火花塞只在压缩行程末尾点一次，二冲程发动机不一样，它曲轴每转一圈就爆一次，所以同排量下二冲程功率更大，但油耗和排放也更高,现在摩托车和小型园林工具上还能见到二冲程。

还有人问：柴油机为啥没有节气门？因为柴油机靠喷油量控制功率，空气始终是全吸的，汽油机得靠节气门控制空气，因为汽油和空气的比例必须严格控制在14.7:1附近，柴油机可以稀薄燃烧，空燃比可以从15:1到70:1,所以柴油机省油。

最后说个冷知识：发动机的“排量”指的是所有气缸工作容积的总和，2.0L发动机，就是四个气缸每个0.5L，活塞从上止点到下止点扫过的体积，涡轮增压能把实际进气量压缩进去，所以2.0T的动力能赶上3.0L自然吸气。

好了，差不多就这些，下次你开车的时候，可以试着感受一下：踩下油门，节气门打开，空气涌进去，喷油嘴喷油，火花塞跳火，活塞被推下去，曲轴转起来，轮子往前滚，整个过程不到零点几秒，但每一步都得严丝合缝，挺神奇的,对吧？