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2.3.1 用电引燃混合气体
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压缩完混合气体后，活塞在气缸中升至上止点，这时就要用电引燃压缩后的混合气体。
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用电引燃混合气体的是火花塞（点火栓）（照片2.2）。从气缸盖的正上方看火花塞，会发现它正好夹在四个进排气阀的正中央。
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照片2.2 火花塞（照片由日本特殊陶业提供）
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火花塞的外部是由陶瓷制成的白色筒状绝缘体，中间通有铁丝，前端附有电极（图2.8）。电极的前端有个不超过1毫米的狭窄间隙。
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图2.8 火花塞的剖面图
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当给火花塞接通1万伏的高压电时，就会从电极前端的狭窄间隙中飞溅出火花，成为点火源引燃混合气体。由于引燃之前混合气体已被充分压缩，所以一旦引燃，火焰就会迅速扩散。火焰传播（火焰扩散）的速度可以达到每小时50km~100km。
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气缸中混合气体的温度会因汽油的燃烧迅速升至数千摄氏度。同时，气缸内的压力也会达到50个大气压。熊熊燃烧的混合气体不断膨胀，强力下压活塞，此时活塞承受的力甚至可以达到数吨。
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在茶叶罐大小的气缸中瞬间点燃空气和汽油的混合气体，发动机即可产生几吨的力，带动曲轴旋转。
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空转时，汽车发动机的转速为每分钟500~600次。如果给汽车安装上发动机转速表，启动发动机后就能知道发动机的转速。加速时，为了让发动机最大限度地做功，发动机的转速甚至可以达到每分钟6000~7000次。由于在四冲程发动机中，曲轴每旋转两次就能进行一次燃烧，因此其燃烧次数就是转速的一半，即数吨的力在每分钟可产生3000次以上。
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能产生如此大的力真是令人相当震撼！
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2.3.2 从12伏到1万伏
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在上一节中我讲到“为火花塞接通1万伏的电”，说起来轻而易举，但实际上汽车中蓄电池的电压仅有12伏。你可以回想一下图2.4中蓄电池的构造。薄铅板浸泡在稀硫酸溶液中，外面包裹着树脂外壳。每枚铅板产生2伏电，那么蓄电池中的6枚铅板就会产生12伏的电。
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汽车中空调、音响、导航、电动车窗、雨刮器和车灯等电器的运转都是通过这12伏电进行的。并且，交流发电机发出的电也是12伏。日本的家用电压是100伏，汽车的电器所需要的电压远低于家用电压。
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然而，仅用12伏是无法让火花塞的电极蹦出火花的，因此需要用线圈暂时储存蓄电池放出的电，以便在引燃时瞬间释放出1万伏的高压电。线圈是在铁芯上一圈一圈绕上电线的绕组。当储存于铁芯中的电从火花塞前端小于1mm的狭窄的电极间隙中释放出来时，就会形成火花。
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这一结构利用了电的一个性质，即迅速切断电流能瞬间提高电压。大家使用家用电器的时候大概也有类似的体会。如果在电器未关闭的情况下从插座上拔下插头，插头前端的金属部分就会瞬间跳出火花。这就是因为迅速切断电流时电压会瞬间升高，和发动机的火花塞是同样的原理。
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2.3.3 转动凸轮，开启阀门
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下面我将讲解一个以前从没讲过的问题，即凸轮和始终与凸轮相连的凸轮轴（照片2.3）。
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照片2.3 发动机内的凸轮和凸轮轴※照片由丰田汽车提供
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