【摘要】 本文介绍汽车发动机工作循环，由进气、压缩、做功和排气等四个工作过程组成的封闭过程的形象化，使得人人通过看模型的工作过程，直接看出汽车发动机工作过程，能够了解空气和汽油的混合气通过进气门吸入汽缸内，缸内混合气压缩和温度升高，然后由火花塞点燃可燃混合气，气体热膨胀做功驱动曲柄转动并通过活塞的排挤作用向外排气。

【关键词】 汽车；发动机；模型；工作原理

三菱FX3G系列PLC是在FX2N的基础上又进行很大提高的系列编程控制器，它通过基本指令0.065μs，PLC2N值实现了约4.5倍的高速度，通过使用64K步大容量内存（RAM），增加了程序容量，并且也增加了通讯功能，更强化了指令的运算功能。

一、汽车模型发动机原理

为了使得汽车发动机工作过程更加清晰，设计汽车模型发动机往返运动，再通过灯光的配衬达到十分好的效果。通过四冲程汽油机工作原理来说明，汽油机是将空气与汽油以一定的比例混合成良好的混合气，在进气行程被吸入汽缸，混合气经压缩点火燃烧而产生热能，高温高压的气体作用于活塞顶部，推动活塞做往复直线运动，通过连杆、曲柄飞轮机构对外输出机械能。发动机每个工作循环全都是由进气行程、压缩行程、做功行程和排气行程组成，而四冲程发动机要完成一个工作循环，活塞在气缸内需要往返4个行程（即曲轴2转），其中还通过火花塞点火。每个缸体第一步是进气行程，活塞在曲柄的带动下由上止点移至下止点，此时进气门开启；第二步压缩行程，进气门和排气门同时关闭，活塞从下止点向上止点运动；第三步做功行程，活塞接近上止点时，由火花塞点燃可燃混合气，混合气燃烧释放出大量的热能；第四步排气行程，排气门开启，进气门仍然关闭，活塞从下止点向上止点运动。

由三菱PLC、驱动活塞上下往复移动使用齿轮减速电机以及白、红、蓝色LED灯珠组合在一起，共同编辑一个程序完成一个工作循环。

二、PLC方案设计

（一）PLC程序流程设计

PLC工作流程如下，按下自动起动按钮后，驱动齿轮减速电机带动大的齿轮机构运转，要求每分钟30转，此时齿轮机构带动每个缸体做不同的上下往复移动，运动到每个部位的位置瞬间输入信号给PLC输入点，通过PLC内部编辑程序要求，自动计算处理PLC发出信息，配衬灯光的点燃，发动机进出管道发蓝色光根据要求逐步点亮，变成流到的气体移动进出缸体内，再点燃缸体内的灯光，进气缸体为蓝色光，再压缩蓝色光到一定的压力，点火使用白色灯光就如下暴雨闪电一样闪烁一下，再使缸体内发出红色灯光照亮缸体全部为红色，进入到排气时，编辑程序向外流动，用红色灯珠逐步点亮，好像燃烧后的废气向缸外排出。按下自动停止按钮后，会自动运动到定点的位置停止。

使用三菱PLC为FX3GA-40MR-CM可编程序控制器，使用内部程序的循环和移位运算指令，可以使位数据和字数据按指定方向循环并移位。使用16位运算，将按照每1位循环左右移指令ROLP，再用内部特殊寄存器M8013，按照每秒0.1秒发出脉冲，确认灯光的闪烁制作成流动的画面。其他缸体根据一个缸体的运动，找出时间的规律的变化，编辑每个程序的运动。