Chu kỳ làm vieơc cụa đoơng cơ xaíng 4 kỳ goăm 4 quá trình. Quá trình náp, quá trình nén, quá trình cháy và quá trình thại.
1. QUÁ TRÌNH NÁP
Quá trình náp được xem là quá trình thứ nhât cụa đoơng cơ xaíng 4 kỳ.
Khi trúc khuỷu quay, qua thanh truyeăn piston di chuyeơn từ tređn xuông dưới. Xú pap náp mở và xú pap thại đóng.
Khi piston chuyeơn đoơng đi xuông, khođng khí và nhieđn lieơu từ beđn ngoài vào xy lanh đoơng cơ qua xú pap náp do sự cheđnh áp giữa beđn ngoài và beđn trong xy lanh.
Quá trình náp được đánh gía baỉng nhieơt đoơ Ta và áp suât ở cuôi qúa trình náp Pa.
Ta = 320 - 370°K, Pa = (0,80 – 0,95) Po
Po: Áp suât khí trời.
2. QUÁ TRÌNH NÉN
Khi piston từ đieơm chêt dưới đi leđn thì châm dứt kỳ náp và kỳ nén baĩt đaău, lúc này xú pap náp đóng, xú pap thại văn tiêp túc đóng. Chuyeơn đoơng quay cụa trúc khuỷu làm cho piston đi leđn đieơm chêt tređn nén hoên hợp khođng khí và nhieđn lieơu trong xy lanh.
Quá trình nén là moơt quá trình quan trĩng. Khi áp suât nén càng cao, áp suât sinh ra trong quá trình cháy càng lớn, cođng suât đoơng cơ sinh ra lớn và đoơng cơ tiêt kieơm được nhieđn lieơu.
3. QUÁ TRÌNH CHÁY
Khi piston leđn gaăn đên đieơm chêt tređn ở cuôi quá trình nén, lúc này tia lửa đieơn bu gi được cung câp từ heơ thông đánh lửa đôt cháy hoên hợp trong xy lanh. Khi cháy chât khí trong xy lanh giãn nở nhanh chóng và táo ra moơt áp suât rât cao tác dúng leđn đưnh cụa piston.
Áp suât cháy trong xy lanh đát cực đái khi piston đi qua đieơm chêt tređn khoạng 10°. Piston chuyeơn đoơng đi xuông beđn dưới làm cho trúc khuỷu quay đeơ sinh cođng. Trong quá trình này xú pap náp và xú pap thại văn đóng.
Quá trình cháy xạy ra vào khoạng hai phaăn nghìn giađy. Khi phạn ứng xạy ra, lieđn kêt giữa các nguyeđn tử Hydro và Carbon bị phá vỡ. Sự phá vỡ môi lieđn kêt này sẽ giại phóng nhieơt lượng trong buoăng đôt, đaơy piston xuông làm cho trúc khuỷu chuyeơn đoơng. Khi các nguyeđn tử Hydro và Carbon tách ra, chúng sẽ kêt hợp với ođxy cụa khođng khí đeơ táo thành hơi nước và khí Diođxýt Carbon.
4. QUÁ TRÌNH THẠI
Khi piston xuông gaăn tới đieơm chêt dưới, xú pap náp văn đóng và xú pap thại mở, khí cháy từ trong xy lanh thoát ra beđn ngoài do cheđnh leơch áp suât beđn trong xy lanh và mođi trường.
Khi piston đên đieơm chêt dưới, chuyeơn đoơng quay cụa trúc khuỷu làm piston chuyeơn đoơng đi leđn, đaău piston đaơy khí cháy ra mođi trường qua xú pap thại. Khi piston đi qua đieơm chêt tređn quá trình náp cụa chu kỳ thứ hai tiêp dieơn.
Quá trình thại và quá trình náp có quan heơ maơt thiêt với nhau, đeơ náp đaăy hòa khí vào lòng xy lanh thì phại thại sách khí cháy ra khỏi xy lanh ở chu kỳ trước.
Đoơng cơ xaíng 4 kỳ, trong moơt chu kỳ piston phại thực hieơn 4 hành trình và trúc khuỷu quay hai vòng tương ứng 720°. Đeơ đieău khieơn các xú pap náp và thại đóng mở moơt laăn trong moơt chu kỳ, trúc cam thực hieơn đúng moơt vòng.
5. ĐOĂ THỊ PHAĐN PHÔI KHÍ
Đoă thị bieơu thị góc đánh lửa sớm, góc đóng treê mở sớm cụa các xú pap náp và thại được gĩi là đoă thị phađn phôi khí.
Khi piston gaăn đieơm chêt tređn ở cuôi quá trình thại, xú pap náp mở. Góc này được gĩi là góc mở sớm cụa xú pap náp. Múc đích cụa vieơc mở sớm xú pap náp là khi piston ở đieơm chêt tređn, đoơ mở cụa xú pap náp đụ lớn đeơ đạm bạo náp đaăy hoên hợp.
Ở quá trình náp, khi piston xuông đieơm chêt dưới, áp suât trong xy lanh văn bé hơn áp suât cụa mođi trường. Vì vaơy, đeơ náp theđm người ta thực hieơn xú pap náp đóng treê sau đieơm chêt dưới đeơ taơn dúng sự cheđnh áp và quán tính cụa dòng khođng khí náp. Ở đoă thị tređn, góc mở sớm cụa xú pap náp là 6° và đóng treê là 40°.
Ở quá trình nén, khi piston leđn gaăn đên đieơm chêt tređn, tia lửa đieơn bu gi nét ra. Góc đánh lửa trước đieơm chêt tređn được gĩi là góc đánh lửa sớm. Múc đích cụa vieơc đánh lửa sớm là đạm bạo áp suât cháy đát cực đái sau đieơm chêt tređn moơt góc là 10° đeơ cođng suât cụa đoơng cơ đát được tôi ưu nhât.
Ở quá trình cháy, khi piston xuông gaăn đên đieơm chêt dưới, xú pap thại mở đeơ khí cháy thoát ra ngoài do sự cheđnh áp, góc này được gĩi là góc mở sớm cụa xú pap thại. Khi piston đi leđn đưnh piston tiêp túc đaơy khí cháy ra ngoài qua xú pap thại. Quá trình thại kêt thúc khi piston đi qua đieơm chêt tređn moơt góc nào đó, góc này gĩi là góc đóng treê cụa xú pap thại. Múc đích cụa vieơc đóng treê là taơn dúng quán tính cụa dòng khí thại đeơ thại sách. Đoă thị tređn, góc mở sớm cụa xú pap thại là 31°trước đieơm chêt dưới và góc đóng treê là 9° sau đieơm chêt tređn.
Ở cuôi quá trình thại và đaău quá trình náp có các thời đieơm xú pap náp và thại đeău mở, góc này được gĩi là góc trùng đieơp cụa xú pap. Theo đoă thị góc này là 15°.