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发动机是现代工业的核心装置之一。它的基本原理是将燃料的化学能转化为机械能。最常见的内燃机通过燃料在气缸内燃烧，产生高温高压气体推动活塞运动，再通过连杆和曲轴将直线运动转化为旋转运动，从而输出动力。
四冲程循环是内燃机的核心工作原理。第一冲程是进气，活塞下行吸入燃料混合气。第二冲程是压缩，活塞上行压缩混合气。第三冲程是做功，混合气被点燃产生高压推动活塞下行对外做功。第四冲程是排气，活塞上行排出燃烧后的废气。这四个冲程循环往复，持续输出动力。
发动机的核心是能量转换过程。首先，燃料中储存的化学能通过燃烧转化为热能，产生高温高压的燃烧气体。然后，这些高温气体膨胀推动活塞运动，将热能转化为活塞的直线机械能。最后，通过连杆和曲轴机构，将活塞的直线运动转化为曲轴的旋转机械能，从而实现动力输出。
发动机由多个精密部件组成。气缸是燃烧室，为活塞提供运动空间。活塞在气缸内往复运动，承受燃烧产生的高压。连杆连接活塞和曲轴，传递力量。曲轴是关键部件，将活塞的直线运动转化为旋转运动。气门控制燃料混合气的进入和废气的排出。火花塞在适当时机点燃压缩的燃料混合气，启动燃烧过程。