TEACHING TOOL / 物理 · 热力学
六冲程汽油机工作循环模拟器
传统四冲程汽油机的曲轴每两转完成一个循环（进气 → 压缩 → 做功 → 排气）。六冲程发动机 在此基础上额外引入两次冲程：燃烧做功之后不是直接排气，而是先注入冷却水——水瞬间气化为高压蒸汽、推动活塞再做一次功，然后再把蒸汽排出去。整套循环曲轴要转三圈（1080°），因此单次循环内有两次正功，热效率显著高于四冲程。
Crower 水喷射构型是最常见的六冲程变体之一，本工具默认演示的就是这个构型。
六步工作循环
| # | 冲程 | 阀门状态 | 活塞方向 | 说明 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 进气 | 进、排气门均关闭 | 下→上 | 把空气-燃料混合气吸入气缸 |
| 2 | 压缩 | 进、排气门均关闭 | 上→下 | 混合气被压缩到活塞上止点附近 |
| 3 | 燃烧做功 | 进、排气门均关闭 | 上→下 | 火花塞跳火，燃气膨胀推动活塞下行（第一次正功） |
| 4 | 排气 | 进、排气门均关闭 | 下→上 | 把燃烧后的废气排出 |
| 5 | 冷却水进气 | 进、排气门均关闭 | 上→下 | 喷水器注入冷却水，水在高温下瞬间气化为高压蒸汽 |
| 6 | 蒸汽排气 | 排气门打开 | 下→上 | 蒸汽膨胀推动活塞下行（第二次正功），随后蒸汽从排气门排出 |
曲轴每三转（1080°）完成一轮循环，对应 6 个冲程；其中 冲程 3 与冲程 6 都对外做功，因此单循环做功次数是四冲程的两倍。
HUD 实时参数
- CYCLES：已完成循环数
- θ：曲轴当前转角（0° ~ 1080° 一轮）
- REV 2/3：当前位于第几转
- 缸压、工质温度、缸壁温度、相对容积（V/Vmax）随曲轴转角实时变化
教学交互
- 暂停 / 复位：随时冻结或重置动画
- 上一冲程 / 下一冲程：跳到指定冲程
- −5° / +5°：以 5° 为步长微调曲轴转角，方便观察阀门开闭瞬间的状态
- 速度滑动条：800 ~ 6000 r/min 可调；支持空格播放 / 暂停
- 模块显隐：火花塞、蒸汽排气、H₂O 喷射、冷却水路可独立开关，方便配合讲解