做功冲程的能量转化
做功冲程的定义
做功冲程是热机工作循环中的一个重要冲程。在汽油机中，做功冲程是四个冲程中最重要的冲程。此过程中的最初一刻，也正是压缩冲程的最后一刻，火花塞产生电火花，使被压缩后的燃气点燃，瞬间燃烧产生高温高压的气体，从而推动活塞下移，然后带动曲轴、飞轮转动。
做功冲程中的能量转化原理
做功冲程的能量转化过程是内能转化为机械能。在做功冲程开始时，燃料燃烧产生的高温高压气体具有大量的内能。这些气体膨胀，对活塞做功，推动活塞向下运动。活塞的运动通过连杆传递给曲轴，使曲轴旋转，从而将内能转化为机械能，为汽车等设备提供动力。
做功冲程能量转化的实例
在汽车发动机中，做功冲程的能量转化非常典型。例如，当汽油在气缸内被点燃后，产生的高温高压气体迅速膨胀，推动活塞向下运动，进而带动曲轴旋转，使汽车获得前进的动力。又如，在一些内燃机驱动的发电机中，做功冲程产生的机械能被用于驱动发电机转子旋转，从而将机械能进一步转化为电能。
做功冲程与其他冲程能量转化的区别
在热机的四个冲程中，压缩冲程的能量转化过程是机械能转化为内能，而做功冲程是内能转化为机械能，两者的转化方向正好相反。吸气冲程和排气冲程主要是气体的进出，不涉及能量的主要转化。
做功冲程在实际应用中的能量转化情况
在实际应用中，例如汽车发动机，做功冲程是产生动力的关键步骤。但这个过程并非能量的完全转化，会存在能量的损耗。比如，活塞与气缸壁之间的摩擦会导致部分机械能转化为内能，同时也会有热量散失到周围环境中。为了提高能量转化效率，工程师们会通过优化发动机的设计，如改进气缸的材料、减小摩擦等方式，来减少能量的损失，提高做功冲程的能量输出效果。