往复式发动机

往复式发动机（reciprocating engine）亦称活塞发动机（piston engine），是一种利用一个或者多个活塞将压力转换成旋转动能的发动机^[1]。

最常用的往复式发动机是利用汽油或者柴油燃料产生压力的。通常都不止一个活塞，每个活塞都在气缸内，燃料－空气混合物被注入其内，然后被点燃。热气膨胀，推动活塞向后运动。活塞的这种直线运动通过连杆和曲轴转换成圆周运动。这种发动机经常被通称为内燃机，尽管内燃机并不必须包括活塞。

历史

1876年，德国著名的机械工程师奥托（Otto）^[2]发明了活塞式内燃机，并在随后被成功地应用于驱动汽车，人们才开始尝试采用内燃机实现动力飞行。20世纪初，美国的莱特兄弟在总结前人经验教训的基础上，亲自建立了一个小风洞。1903年12月17日，在经过反复试验后，他们将一台四缸直列式水冷发动机改装后成功地应用到“飞行者”1号飞机上，完成了世界公认的第一次可操纵动力持续飞行。这台改装的活塞式汽油发动机的功率仅为8.95kW，重量为81kg，功重比只有0.11kW/daN注，它仅仅推动“飞行者”1号在空中停留了59秒，飞行距离达260米。

纵然，在今天看来，莱特兄弟所采用的发动机性能不够先进，但它是世界上第一台成功驱动飞机飞行的航空发动机，拉开了航空发动机的第一个时代——活塞时代的序幕。

性能指标

排量

排量就是气缸容积。

排量越大意味着能吸入更多的油气混合燃气，单次做功时的爆炸能量就更大。

公式：汽缸半径2*圆周率*行程长度*缸数

例如：四缸发动机的缸（直）径80毫米，行程90毫米，那么其排量是：

40（半径）2 * 3.14 * 90（行程）* 4（缸数）=452160毫米3 * 4=1.8L

行程

行程是活塞运动时上止点和下止点的距离。

行程越大，连杆的运动幅度也就越大，因此曲轴销到曲轴中心的距离（曲轴臂长度）越大。即：行程越大，则曲轴的力臂越长，发动机输出的扭矩越大但转速越低。

曲轴旋转一周，长行程发动机活塞往复运动的距离比短行程发动机活塞更远，因此需时间更长，即曲轴转速相对更低。这造成在单位时间内发动机的做工冲程（油气混合后爆炸）的次数低，所以发动机的功率会更低。

行程相对较短的发动机注重高转速大功率，而长行程发动机侧重输出更大扭矩。

视频