引擎基本构造
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发动机的组成及工作原理一、发动机的组成发动机是汽车的核心部件之一,它负责将燃料转化为动力,驱动车辆运行。
发动机通常由以下几个主要部分组成:1. 缸体和缸盖:发动机的主要结构,用于容纳活塞和气缸套,形成燃烧室。
2. 活塞和连杆:活塞在缸体内上下运动,通过连杆与曲轴相连,将活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动。
3. 曲轴:将活塞的往复运动转化为旋转运动,同时提供动力输出。
4. 气缸套:安装在缸体内,使活塞与缸体之间形成密封的工作空间。
5. 气门和气门机构:控制气缸内的进气和排气过程,以实现燃料的燃烧和废气的排放。
6. 燃烧室:位于缸体内,是燃料和空气混合物燃烧的区域。
7. 燃料系统:包括燃油箱、燃油泵、喷油器等,用于将燃料输送到燃烧室。
8. 点火系统:包括点火线圈、火花塞等,用于在燃烧室内点燃燃料混合物。
9. 冷却系统:包括水泵、散热器等,用于冷却发动机,防止过热。
10. 润滑系统:包括油泵、滤清器等,用于为发动机提供润滑油,减少摩擦。
二、发动机的工作原理发动机的工作原理可以简单概括为四个基本过程:进气、压缩、燃烧和排气。
1. 进气:发动机的进气过程是通过活塞的下行运动,使气缸内的气门打开,使燃料和空气混合物进入燃烧室。
2. 压缩:进气门关闭后,活塞开始上行运动,将气缸内的燃料和空气混合物压缩,增加其密度和温度。
3. 燃烧:当活塞达到顶点时,点火系统会引发火花塞产生火花,点燃燃料和空气混合物。
燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动,转化为曲轴的旋转运动。
4. 排气:活塞再次上行时,排气门打开,废气通过排气管排出燃烧室,为下一个循环做准备。
发动机的工作原理是通过不断循环的进气、压缩、燃烧和排气过程,将化学能转化为机械能,驱动车辆运行。
三、发动机的工作参数发动机的工作参数可以用来评估其性能和效率。
以下是一些常见的工作参数:1. 排量:指发动机所有气缸的总容积,通常以升为单位表示。
排量越大,一般意味着发动机具有更高的功率和扭矩。
发动机的组成及工作原理引言概述:发动机是现代交通工具中不可或者缺的关键部件,它负责将燃料转化为动力,驱动车辆运行。
本文将对发动机的组成及工作原理进行详细阐述,匡助读者更好地理解发动机的运行机制。
正文内容:1. 发动机的组成1.1 缸体和缸盖:发动机的基本结构,用于容纳活塞、气门和其他关键部件。
1.2 活塞和连杆:活塞在缸体内上下运动,通过连杆将运动转化为旋转运动。
1.3 曲轴和凸轮轴:曲轴将连杆的旋转运动转化为输出轴的旋转运动,凸轮轴控制气门的开闭。
1.4 气门温和门机构:气门控制进出气体的流动,气门机构负责使气门按照规定的时序工作。
1.5 燃油系统和点火系统:燃油系统负责将燃料输送到燃烧室,点火系统提供火花点燃混合气。
2. 发动机的工作原理2.1 进气冲程:活塞下行,气门开启,汽缸内产生负压,进气门打开,混合气进入燃烧室。
2.2 压缩冲程:活塞上行,气门关闭,混合气被压缩,增加燃烧效率。
2.3 燃烧冲程:活塞上行至顶点时,点火系统点燃混合气,产生爆炸,推动活塞下行。
2.4 排气冲程:活塞下行,气门开启,废气从排气门排出,为下一个工作循环做准备。
2.5 循环重复:上述四个冲程循环进行,驱动曲轴旋转,输出动力。
总结:从组成和工作原理来看,发动机是一个复杂的系统,由多个部件协同工作实现动力输出。
发动机的组成包括缸体、活塞、曲轴等关键部件,而工作原理则涉及进气、压缩、燃烧和排气四个冲程。
通过深入理解发动机的组成和工作原理,我们可以更好地理解其运行机制,为日常维护和故障排除提供指导。
同时,对于汽车创造商和工程师而言,深入研究发动机的组成和工作原理也是提升发动机性能和燃油效率的关键。
发动机的组成及工作原理发动机是汽车的核心部件之一,它负责将燃料燃烧产生的能量转化为机械能,驱动车辆运行。
本文将详细介绍发动机的组成和工作原理。
一、发动机的组成1. 缸体和缸盖:发动机的主要部件之一,用于容纳活塞、气缸套温和门机构等部件。
缸体和缸盖通常由铸铁或者铝合金制成,具有良好的散热性能。
2. 活塞和连杆:活塞是发动机内部运动的核心部件,它通过连杆与曲轴相连,将往复运动转化为旋转运动。
活塞通常由铝合金制成,具有较高的强度和轻量化特性。
3. 曲轴和凸轮轴:曲轴和凸轮轴是发动机的旋转部件,它们通过连杆温和门机构等部件相连,将活塞的往复运动转化为旋转运动。
曲轴通常由合金钢制成,具有较高的强度和刚性。
4. 气门机构:气门机构控制着进气门和排气门的开启和关闭,调节发动机的进气量和排气量。
气门机构通常包括凸轮轴、气门、气门弹簧温和门升程器等部件。
5. 燃油系统:燃油系统负责将汽油或者柴油送入发动机燃烧室,供给燃料燃烧所需的氧气。
燃油系统通常包括燃油泵、喷油嘴、燃油滤清器和燃油压力调节器等部件。
6. 点火系统:点火系统负责在燃烧室内产生火花,点燃混合气体。
点火系统通常包括点火线圈、火花塞和点火控制单元等部件。
7. 冷却系统:冷却系统负责降低发动机的温度,保持发动机在适宜的工作温度范围内。
冷却系统通常包括水泵、散热器、风扇和冷却液等部件。
8. 润滑系统:润滑系统负责减少发动机内部零部件的磨擦,降低磨损和热量产生。
润滑系统通常包括油泵、油滤器和油冷却器等部件。
二、发动机的工作原理1. 进气冲程:活塞从上死点向下运动,气门打开,进气门打开,气缸内形成负压,进气门自然打开,混合气体通过进气道进入气缸。
2. 压缩冲程:活塞从下死点向上运动,气门关闭,气缸内的混合气体被压缩,使燃料更易于燃烧。
3. 燃烧冲程:当活塞接近上死点时,点火系统点燃混合气体,产生火花,引起燃烧。
燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动。
4. 排气冲程:活塞从下死点向上运动,排气门打开,废气通过排气道排出气缸,为下一个工作循环做准备。
史上最全发动机内部各个零部件名称构造分解图,一目了然汽车!发动机由两大机构(曲柄连杆机构、配气机构)和五大系统(燃油供给系统、冷却系统、润滑系统、启动系统和点火系统)组成。
下面我们开始图解:一、曲柄连杆机构曲柄连杆机构包括机体组、曲轴飞轮组和活塞杆组。
1、机体组机体组主要由气缸体、气缸盖、气缸垫、油底壳、气缸盖罩以及主轴承盖等组成。
气缸体:发动机的主体,将各个气缸和曲轴箱连为一体,是安装曲轴、活塞以及其他零部件和附件的骨架。
按照气缸体的排列方式可分为气缸体有直列、V 形和水平对置三种形式。
气缸盖:气缸盖的作用是密封气缸,与活塞共同形成燃烧室,承受高温高压燃气压力,也是配气机构的载体。
气缸垫:又称气缸衬垫,位于气缸盖与气缸体之间,其作用是保证良好的密封性,防止气缸漏气和水套漏水等。
油底壳:油底壳是曲轴箱的下半部,又称为下曲轴箱。
其作用是密闭曲轴箱作为储油的外壳,防止杂质的进入。
气缸盖罩:位于发动机上部,是盖在气缸盖上的罩壳,起到密封的作用,防止杂质的进入。
2、曲轴飞轮组曲轴飞轮组主要由曲轴、飞轮、曲轴带轮与正时齿轮等组成,安装在气缸体上面。
曲轴:承受来自连杆的力,将活塞的上下运动转变为曲轴的旋转运动并输出。
飞轮:安装在发动机后方,拥有一定的重量,有储能的作用。
也是离合器的安装部件,其上的齿圈为带动发动机运转的齿圈。
曲轴带轮:带动其他发动机附件的动力来源,依靠传动带将动力传递给发电机、水泵、压缩机、方向助力泵等。
其上有缓冲减振装置,是为了减少因发动机工作时产生的冲击振动。
曲轴正时齿轮:将动力传给凸轮轴的正时齿轮,使发动机能稳定运转。
3、活塞连杆组活塞连杆组主要由活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆瓦和连杆瓦盖等组成。
活塞:发动机气缸中往复运动的机件。
活塞顶部是组成燃烧室的主要部分。
活塞环;嵌入活塞槽沟内部的金属环,分为气环和油环。
活塞销:用来连接活塞和连杆,把活塞承受的气体作用力传给连杆。
连杆:连接活塞和曲轴,并将活塞所受作用力传给曲轴,将活塞的往复运动变成曲轴的旋转运动。
发动机的构造与原理发动机是一种将燃料的化学能转化为机械能的设备,主要用于驱动车辆、飞机等。
发动机的构造与原理可以大致分为以下几个部分。
1. 气缸和活塞:发动机中的气缸是一个圆筒形的空间,用来容纳气体燃烧产生的压力。
而活塞则是位于气缸内的一个移动部件,通过与曲轴的连杆连接,将气缸内产生的压力转化为机械能的运动。
2. 曲轴和连杆:曲轴是发动机的一个关键组件,位于发动机底部,并用来转换活塞的上下往复运动为曲轴的旋转运动。
曲轴通过连杆与活塞相连接,使得活塞的推动可以转化为曲轴的旋转。
3. 燃烧室:燃烧室是发动机内部的一个空间,用来将燃料和氧气进行混合并点燃。
燃烧室内的燃料燃烧产生的高温高压气体驱动活塞的上下运动,并通过连杆和曲轴转化为机械能。
4. 进气系统:进气系统用于将空气引入发动机内,与燃料进行混合并输送到燃烧室。
常见的进气系统包括空气滤清器、进气管道和进气门等。
5. 排气系统:排气系统用于将燃烧后的废气排出发动机,同时降低废气产生的噪音和有害物质的排放。
排气系统通常包括排气管道、催化转化器等组件。
6. 点火系统:点火系统用于在燃烧室内点燃燃料,并控制点火时机。
常见的点火系统包括火花塞、点火线圈和点火控制单元等。
7. 润滑系统:润滑系统用于给发动机的运动部件提供润滑油,减少运动部件之间的摩擦和磨损。
润滑系统通常包括油底壳、油泵和润滑油滤清器等。
8. 冷却系统:冷却系统用于保持发动机运行温度的稳定,防止过热损坏。
冷却系统通常包括水泵、散热器和冷却液等。
总体来说,发动机通过混合燃料和氧气并点火燃烧的方式,将化学能转化为机械能。
发动机的构造和原理是通过气缸、活塞、曲轴等组件的协同作用,将燃烧产生的压力转化为连续的旋转运动,从而达到驱动车辆或飞机的目的。
发动机结构和原理发动机是一种能够将化学能转化为机械能的装置,是汽车、飞机、船舶等交通工具的核心部件。
它主要由进气系统、燃油系统、排气系统、点火系统、冷却系统和润滑系统等多个部分组成。
下面将详细介绍发动机的结构和原理。
1. 进气系统:进气系统主要由空气滤清器、节气门、进气歧管和进气门组成。
空气通过滤清器进入进气歧管,经过节气门控制进入燃烧室。
在进气过程中,空气将与燃油混合,形成可燃混合物。
2. 燃油系统:燃油系统主要由燃油泵、喷油器、燃油滤清器和燃油储罐组成。
燃油泵将燃油从储罐中供应到喷油器,喷油器将燃油喷射到进气歧管中。
喷油器的喷油量和喷油时间由发动机控制单元(ECU)控制,以实现最佳的燃油供应。
3. 排气系统:排气系统主要由排气歧管、催化转化器和消声器组成。
燃烧后产生的废气通过排气歧管进入催化转化器,在催化转化器中进行化学反应,将有害物质转化为无害物质。
最后,废气通过消声器被释放到大气中。
4. 点火系统:点火系统主要由点火线圈、点火塞和点火控制模块组成。
当发动机处于正时点时,点火线圈会将高压电流输出到点火塞,点火塞会产生火花,引燃燃烧室内的可燃混合物。
点火控制模块负责控制点火的时机和频率。
5. 冷却系统:冷却系统主要由水泵、散热器和风扇组成。
水泵将冷却液(通常是水和冷却剂的混合物)循环供给发动机,冷却液通过发动机吸收热量,然后经过散热器散发掉热量。
风扇通过风力增强散热效果。
6. 润滑系统:润滑系统主要由油泵、油滤器和油底壳组成。
油泵将润滑油从油底壳泵送到发动机各个部件的润滑点,起到降低摩擦、冷却和清洁的作用。
油滤器则用于过滤掉润滑油中的杂质,保持润滑系统的正常工作。
发动机的工作原理是通过循环过程实现能量转换。
当燃油喷入燃烧室后,燃料与空气混合并被点燃,产生高温高压气体。
这些气体推动活塞向下运动,通过连杆传递这种运动到曲轴,进而将化学能转化为机械能。
同时,发动机的排气系统将燃烧后产生的废气排出,为进一步供气提供空间。
发动机是现代机械设备中至关重要的一部分,它用于转换化学能为机械能的设备。
发动机广泛应用于汽车、飞机、船舶等各个领域。
本文将介绍发动机的组成及其工作原理。
发动机的组成主要包括气缸、活塞、连杆、曲轴、气阀、进气道、排气道、喷油器等多个部件。
气缸是发动机的基本工作单元,一台发动机通常具有多个气缸。
活塞则是气缸内上下运动的零件,其运动由连杆与曲轴传递。
连杆连接着活塞和曲轴,它将活塞的线性运动转换为曲轴的旋转运动。
曲轴是发动机的核心部件,它通过转动使得发动机工作。
气阀控制着气缸内气体的进出,进气道负责将气体引入气缸,而排气道则将燃烧后的废气排出。
喷油器通过喷射燃油进入气缸内,以参与燃烧过程。
发动机的工作原理是通过内燃作用实现的。
工作循环通常包括四个基本阶段:进气、压缩、燃烧和排气。
在进气阶段,进气门打开,活塞向下移动,气缸内形成负压,将外部空气引入。
然后,在压缩阶段,气缸的上升活塞将进气气体压缩,使其温度和压力升高。
接下来,喷油器会喷射燃油到压缩气体中,引发燃烧反应。
燃烧产生的高温和高压气体推动活塞向下移动,从而完成了发动机的工作。
发动机的工作原理还与燃烧室类型有关。
常见的燃烧室类型包括汽油发动机的点火式燃烧室和柴油发动机的压燃式燃烧室。
点火式燃烧室中,燃料与空气混合后被火花塞点燃;而压燃式燃烧室中,燃油在高温和高压的条件下自燃。
不同类型的燃烧室对应着不同的燃烧方式和燃烧产物。
此外,发动机还有不同的循环类型,如四冲程发动机和两冲程发动机,它们的工作原理和循环过程有所区别。
发动机的性能取决于多个因素,如功率、扭矩、燃油效率等。
提高发动机效率的方法包括提高燃烧效率、减少热损失、优化供气系统和排气系统等。
通过改变压缩比、调整进气量和燃油喷射时机,可以实现发动机性能的调节。
总之,发动机的组成和工作原理是实现能量转换的关键。
了解发动机的组成及其工作原理对于对于日常使用和维护非常重要。
对于汽车、飞机等交通工具的使用者来说,了解发动机的工作原理能够更好地理解其性能和操作要点,提高行驶和驾驶的安全性和效率。
引擎结构详解引擎是现代机械装置的核心组成部分,其结构直接关系到机械设备的性能和效率。
本文将详细解析引擎的结构,介绍其各个组成部分和功能,并着重探讨内燃机的结构。
一、引擎的基本组成部分引擎由若干个基本组成部分构成,包括缸体、活塞、连杆、曲轴等。
缸体是引擎的主体结构,通常由灰铸铁或铝合金制成,用于容纳活塞和曲轴。
活塞则是引擎内部的移动零件,负责压缩燃气和传递爆发力。
连杆将活塞与曲轴相连接,将活塞的直线运动转化为曲轴的旋转运动。
曲轴是引擎的动力输出轴,通过与连杆的配合,将燃气燃烧所产生的能量转化为机械能,驱动机械设备的运转。
二、内燃机的结构内燃机是一种常见的引擎类型,其结构较为复杂。
内燃机主要由供油系统、进气系统、排气系统、点火系统和冷却系统等多个部分构成。
1. 供油系统供油系统主要由燃油箱、燃油泵、喷油嘴等组成。
燃油箱用于储存燃油,燃油泵则将燃油抽送至喷油嘴,供给活塞燃烧。
喷油嘴负责将燃油雾化并喷入燃烧室,实现燃烧过程。
2. 进气系统进气系统主要包括进气管道、气流计、节气门等。
进气系统负责将空气引入燃烧室,与燃油混合后,进一步促进燃烧过程。
气流计用于测量进入引擎的空气量,以控制进气过程。
节气门则可以控制气流的通量,调节引擎的功率输出。
3. 排气系统排气系统用于排出燃烧产生的废气,包括排气管、催化转化器和消声器等部分。
排气管将废气引导至汽车尾部,催化转化器则用于净化废气中的有害物质,消声器则降低排气过程中产生的噪音。
4. 点火系统点火系统主要包括点火线圈、火花塞和控制单元等。
点火系统通过产生高压电火花,点燃混合气体,触发燃烧过程。
点火线圈负责将电能转换为高压电流,火花塞将电流转化为电火花,控制单元则对点火过程进行精确控制。
5. 冷却系统冷却系统用于散发燃烧过程中产生的热量,保持引擎的稳定温度。
冷却系统包括水泵、散热器和风扇等部分。
水泵将冷却液循环引入引擎,散热器则通过与周围环境交换热量,将热量散发。
风扇则通过空气流动帮助热量散发,保持引擎的正常运行温度。
引擎基本构造:缸径冲程排气量与压缩比引擎是由凸轮轴、汽门、汽缸盖、汽缸本体、活塞、活塞连杆、曲轴、飞轮、油底壳…等主要组件,以及进气、排气、点火、润滑、冷却…等系统所组合而成。
以下将各位介绍在汽车型录的「引擎规格」中常见的缸径、冲程、排气量、压缩比、SOHC、DOHC等名词。
缸径:汽缸本体上用来让活塞做运动的圆筒空间的直径。
冲程:活塞在汽缸本体内运动时的起点与终点的距离。
一般将活塞在最靠近汽门时的位置定为起点,此点称为「上死点」;而将远离汽门时的位置称为「下死点」。
排气量:将汽缸的面积乘以冲程,即可得到汽缸排气量。
将汽缸排气量乘以汽缸数量,即可得到引擎排气量。
以Altis 1.8L 车型的4汽缸引擎为例:缸径:79.0mm,冲程:91.5mm,汽缸排气量:448.5 c.c.引擎排气量=汽缸排气量×汽缸数量=448.5c.c.×4=1,794 c.c.压缩比:最大汽缸容积与最小汽缸容积的比率。
最小汽缸容积即活塞在上死点位置时的汽缸容积,也称为燃烧室容积。
最大汽缸容积即燃烧室容积加上汽缸排气量,也就是活塞位在下死点位置时的汽缸容积。
Altis 1.8L引擎的压缩比为10:1,其计算方式如下:汽缸排气量:448.5 c.c.,燃烧室容积:49.83 c.c.压缩比=(49.84+448.5):49.84=9.998:1≒10:1引擎基本构造─SOHC单凸轮轴引擎引擎的凸轮轴装置在汽缸盖顶部,而且只有单一支凸轮轴,一般简称为OHC (顶置凸轮轴,Over Head Cam Shaft)。
凸轮轴透过摇臂驱动汽门做开启和关闭的动作。
在每汽缸二汽门的引擎上还有一种无摇臂的设计方式,此方式是将进汽门和排汽门排在一直在线,让凸轮轴直接驱动汽门做开闭的动作。
有VVL装置的引擎则会透过一组摇臂机构去驱动汽门做开闭的动作。
引擎基本构造─DOHC双凸轮轴引擎此种引擎在汽缸盖顶部装置二支凸轮轴,由凸轮轴直接驱动汽门做开启和关闭的动作。
摩托车发动机结构介绍摩托车的发动机是它最核心和关键的部件之一,它能够提供动力来驱动摩托车的运动。
摩托车发动机的结构相对简单,但它的性能和功效却非常重要。
下面我们将详细介绍摩托车发动机的结构。
首先是缸体和气缸盖,它们是发动机的主要外壳。
缸体是发动机的主要结构部件,用来容纳往复活塞和曲轴。
气缸盖则紧密配合在缸体上,封闭气缸顶部。
缸体和气缸盖都由铸铁或铝合金等材料制成,以提供足够的刚性和散热效果。
然后是活塞和连杆。
活塞是发动机的往复运动的部分,它与缸体内的气缸配合,通过燃烧室的工作压力进行往复运动。
连杆连接活塞和曲轴,将活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动。
连杆的作用是将活塞的能量传递给曲轴以供给摩托车的运动。
接下来是曲轴,它是发动机中最重要的零部件之一、曲轴转化活塞的往复运动为连续的旋转运动,通过传动装置输出到摩托车的动力输出部件,如轮胎等。
曲轴由多个连杆轴颈、偏心轴和凸轮轴等部分组成,以充分利用活塞每个往复行程的功效。
气门和气门机构是发动机的另外重要部分。
气门通过控制进气和排气的开闭来调节燃油和空气的进出。
气门机构包括凸轮轴、凸轮轴座、弹簧和压簧等部件,用来控制气门的开闭。
凸轮轴通过曲轴传动装置与曲轴相连,由于凸轮轴的凸点和凹槽设计,使得气门在适当的时间打开和关闭,从而实现燃料和空气的进出调节。
汽油供给系统是发动机的重要组成部分,它的主要功能是提供足够的燃油和空气混合物供给发动机燃烧。
汽油供给系统包括燃油箱、油泵、喷油器和空气滤清器等。
油泵将汽油从油箱中提升到发动机燃烧室,喷油器将汽油雾化后喷射到燃烧室内,空气滤清器则用来过滤进入发动机的空气,以确保供给燃料和空气的纯净度。
最后是点火系统,它用于点燃燃油和空气混合物,以启动和驱动发动机的正常工作。
点火系统包括点火器、点火线圈、点火开关和火花塞等。
点火器通过接收来自点火开关的电信号,将高压电流传输到火花塞,从而产生火花点燃燃油和空气混合物。
综上所述,摩托车发动机的结构可以分为缸体和气缸盖、活塞和连杆、曲轴、气门和气门机构、汽油供给系统和点火系统等部分。
引擎基本构造:缸径冲程排气量与压缩比引擎是由凸轮轴、汽门、汽缸盖、汽缸本体、活塞、活塞连杆、曲轴、飞轮、油底壳…等主要组件,以及进气、排气、点火、润滑、冷却…等系统所组合而成。
以下将各位介绍在汽车型录的「引擎规格」中常见的缸径、冲程、排气量、压缩比、SOHC、DOHC等名词。
缸径:汽缸本体上用来让活塞做运动的圆筒空间的直径。
冲程:活塞在汽缸本体内运动时的起点与终点的距离。
一般将活塞在最靠近汽门时的位置定为起点,此点称为「上死点」;而将远离汽门时的位置称为「下死点」。
排气量:将汽缸的面积乘以冲程,即可得到汽缸排气量。
将汽缸排气量乘以汽缸数量,即可得到引擎排气量。
以Altis 1.8L车型的4汽缸引擎为例:缸径:79.0mm,冲程:91.5mm,汽缸排气量:448.5 c.c.引擎排气量=汽缸排气量×汽缸数量=448.5c.c.×4=1,794 c.c.压缩比:最大汽缸容积与最小汽缸容积的比率。
最小汽缸容积即活塞在上死点位置时的汽缸容积,也称为燃烧室容积。
最大汽缸容积即燃烧室容积加上汽缸排气量,也就是活塞位在下死点位置时的汽缸容积。
Altis 1.8L引擎的压缩比为10:1,其计算方式如下:汽缸排气量:448.5 c.c.,燃烧室容积:49.83 c.c.压缩比=(49.84+448.5):49.84=9.998:1≒10:1 发动机基本工作原理一、基本理论汽油发动机将汽油的能量转化为动能来驱动汽车,最简单的办法是通过在发动机内部燃烧汽油来获得动能。
因此,汽车发动机是属于内燃机,即燃烧在发动机内部发生。
有两点需注意:1.内燃机也有其他种类,比如柴油机,燃气轮机,各有各的优点和缺点。
2.同样也有外燃机。
在早期的火车和轮船上用的蒸汽机就是典型的外燃机。
燃料(煤、木头、油)在发动机外部燃烧产生蒸气,然后蒸气进入发动机内部来产生动力。
内燃机的效率比外燃机高不少,也比相同动力的外燃机小很多。
所以,现代汽车不用蒸汽机。
相比之下,内燃机比外燃机的效率高,比燃气轮机的价格便宜,比电动汽车容易添加燃料。
这些优点使得大部分现代汽车都使用往复式的内燃机。
三、汽缸数发动机的核心部件是汽缸,活塞在汽缸内进行往复运动,上面所描述的是单汽缸的运动过程,而实际应用中的发动机都是有多个汽缸的(4缸、6缸、8缸比较常见)。
我们通常通过汽缸的排列方式对发动机分类:直列、V或水平对置(当然现在还有大众集团的W型,实际上是两个V组成)。
见下图直列4缸V6水平对置4缸不同的排列方式使得发动机在顺滑性、制造费用和外型上有着各自的优点和缺点,配备在相应的汽车上四、排量混合气的压缩和燃烧在燃烧室里进行,活塞往复运动,你可以看到燃烧室容积的变化,最大值和最小值的差值就是排量,用升(L)或毫升(CC)来度量。
汽车的排量一般在1.5L~4.0L 之间。
每缸排量0.5L,4缸的排量为2.0L,如果V型排列的6汽缸,那就是V6 3.0升。
一般来说,排量表示发动机动力的大小。
所以增加汽缸数量或增加每个汽缸燃烧室的容积可以获得更多的动力。
何谓正时一具引擎要能正确的运转,所有零件都要能在正确的时间和正确的位置做正确的事,在最佳的协调下,发挥应有的性能。
就像一支部队要作战前,指挥官会分配每一组甚至每个人个别的任务,大家接受任务后,还有一件事很重要,没错,就是:对表!所有人都必须在一个独一的时间轴内完成任务。
大家都必须各自在正确的时间到达定位,这就是「正时」。
那么,在引擎中要怎么「对表」,又要以谁为准呢?引擎中最主要的转动是曲轴,所以所有的正时都以曲轴旋转角度做为基准。
以一个单缸引擎为例,当活塞在上死点时为0度,到了下死点时为180度,四行程引擎以720度为一循环,所有运转件就以曲轴的运转为准,曲轴每旋转720度,所有运作就完成一次循环。
凸轮之所以能在正确的时机开启汽门,便是靠着正时链条,与曲轴保持正确的正时。
曲轴正时齿盘我们知道引擎中一切的运转都以曲轴为准,所以曲轴就有责任将它的正时「告知」所有机件。
由于现在ECU的运算分辨率越来越高,甚至达到32位以上,所以需有一机件能精确的撷取正时讯号。
目前大部分引擎会在曲轴的一端装设一个齿盘,再由一个磁感sensor来接收并产生讯号。
假设齿盘有60齿,一圈360度则每一齿间距为6度,当曲轴转动时,齿盘会以相同的转速跟着曲轴转动,而每一齿经过sensor时,会感应一个磁场,并由sensor转换为电子讯号让ECU得知目前的曲轴角度,好使喷油、点火等动作能在正确时机作动。
正时皮带与正时链条现在引擎多是顶置式凸轮轴的设计,就是将凸轮轴设置在引擎缸头上,要驱动凸轮轴必须利用皮带或炼条使之与运转中的曲轴连结。
就如前面提到的,凸轮轴的运转也需要「正时」,所以在安装正时皮带时,凸轮和曲轴的正时必须对妥。
由于正时皮带属于耗损品,而且正时皮带一旦断裂,凸轮轴当然不会照着正时运转,此时极有可能导致汽门与活塞撞击而造成严重毁损,所以正时皮带一定要依据原厂指定的里程或时间更换。
而正时炼条则会有相当长的寿命,所以选购配置正时炼条引擎的车,会省去更换正时皮带的麻烦与开支。
节气门与进气歧管节气门是在进气的管道中,加入一组蝴蝶阀,利用阀片旋转角度不同、开口不同的方式,控制进气量,进一步控制引擎的动力。
现在车辆多采用电子节气门设计,可由引擎控制模块进行精确的控制,让输出提高、油耗下降。
新鲜空气自进气道、空气滤清器一路往引擎前进,下一个会碰到的就是节气门,也就是俗称的「油门」。
这是整个引擎,唯一由驾驶人所控制的机构,在化油器引擎中,这个任务则由化油器担任;而在喷射供油引擎中,节气门阀体取代了化油器。
在采用了喷射供油系统后,燃油直接在进气门前由喷射器射出,节气门阀体便少了使燃油与空气混合的任务。
但为了能精确控制油气混合,节气门阀体机构并不比化油器简单。
一个典型的节气门体,应具备主进气道及节气门,而节气门是由一弹簧控制,当驾驶者未踩下油门时,节气门处于关闭状态,使大部分的空气被排除在阀门外;而当驾驶踏下油门踏板时,油门拉线便会拉动节气门弹簧,使阀门打开让空气从主进气道进入引擎中。
除此之外,还有一个节气门感知器来把节气门开度转成电子讯号,使得引擎监理系统(ECU)能依据此来控制燃油喷量。
节气门阀体上还有一个怠速控制阀,是由一步进马达控制,引擎ECU会在冷车、启闭冷气、空档与D档变换等时机,控制怠速马达的作动,以调整引擎怠速之合适的进气量。
传统的节气门(油门)是以油门拉线采机械方式驱动,然而为了全车控制的整体性,许多新推出的车型已采用了电子控制的节气门(电子油门)。
进气歧管在谈到进气歧管之前,我们先来想想空气是怎样进入引擎的。
在引擎概论中我们曾提到活塞在汽缸内的运作,当引擎处于进气行程时,活塞往下运动使汽缸内产生真空(也就是压力变小),好与外界空气产生压力差,让空气能进入汽缸内。
举例来说,大家都应该有被打过针,也看过护士小姐如何将药水吸入针桶内吧!假想针桶就是引擎,那么当针桶内的活塞向外抽出时,药水就会被吸入针桶内,而引擎就是这样把空气吸到汽缸内的。
由于进气端的温度较低,复合材料开始成为热门的进气歧管材质,其质轻则内部光滑,能有效减少阻力,增加进气的效率。
好了,回到主题,进气歧管位于节气门与引擎进气门之间,之所以称为「歧管」,是因为空气进入节气门后,经过歧管缓冲统后,空气流道就在此「分歧」了,对应引擎汽缸的数量,如四缸引擎就有四道,五缸引擎则有五道,将空气分别导入各汽缸中。
以自然进气引擎来说,由于进气歧管位于节气门之后,所以当引擎油门开度小时,汽缸内无法吸到足量的空气,就会造成歧管真空度高;而当引擎油门开度大时,进气歧管内的真空度就会变小。
因此,喷射供油引擎都会在进气歧管上装设一个压力计,供给ECU判定引擎负荷,而给予适量的喷油。
歧管真空不只可用来供给判定引擎负荷的压力讯号,还有许多用处呢!如煞车也需要利用引擎的真空来辅助,所以当引擎发动后煞车踏板会轻盈许多,就是因为有真空辅助的缘故。
还有某些形式的定速控制机构也会利用到歧管真空。
而这些真空管一旦有泄漏或者不当改装,会造成引擎控制失调,也会影响煞车的作动,所以奉劝读者尽量不要于真空管上作不当的改装,以维护行车的安全。
进气歧管的设计也是大有学问的,为了引擎每一汽缸的燃烧状况相同,每一缸的歧管长度和弯曲度都要尽可能的相同。
由于引擎是由四个行程来完成运转程序,所以引擎每一缸会以脉冲方式进气,依据经验,较长的歧管适合低转速运转,而较短的歧管则适合高转速运转。
所以有些车型会采用可变长度进气歧管,或连续可变长度进气歧管,使引擎在各转速域都能发挥较佳的性能。
直列引擎VS V型引擎直列引擎直列引擎一如其名,直列引擎的汽缸均排成一直线。
引擎的所有汽缸均排列在同一平面上,形成一直列的情形,称为直列引擎。
以直列四汽缸引擎为例,常见的标示方式有二种,一是取与排列外型相似的I做标示,就标示为「I4」。
另外一种则是以英文Line做开头,而标示为「Line 4」或「L6」以代表直列4汽缸或是直列6汽缸引擎之意。
V型引擎采用V型汽缸配置的引擎可以有效减少引擎体积,增加车室空间。
引擎的汽缸分别排列在二个平面上,此二个平面相互产生一个夹角。
汽缸呈V型排列的引擎会因汽缸数量的不同,而有60、90、120度三种常见的角度。
夹角为180度的引擎则另外称为「水平对置式引擎」。
冷却系统冷却系统的功用冷却系统的功用是带走引擎因燃烧所产生的热量,使引擎维持在正常的运转温度范围内。
引擎依照冷却的方式可分为气冷式引擎及水冷式引擎,气冷式引擎是靠引擎带动风扇及车辆行驶时的气流来冷却引擎;水冷式引擎则是靠冷却水在引擎中循环来冷却引擎。
不论采何种方式冷却,正常的冷却系统必须确保引擎在各样行驶环境都不致过热。
冷却循环因为多数车辆皆采用水冷式引擎,所以本文以介绍水冷式引擎之冷却循环为主。
在水冷引擎的冷却循环中,可分为「小循环」与「大循环」。
小循环是指冷却水仅在引擎内循环,而大循环则是冷却水在引擎与热交换器(水箱) 间循环。
为什么要有大循环与小循环呢?主要是因为引擎在冷车时温度低,此时少量的冷却水在引擎内作小循环,使引擎能迅速达到工作温度;一旦引擎达到工作温度,控制大、小循环转换的温度控制阀(俗称水龟) 则会开启,让冷却水能流至水箱内让空气将热带走,引擎温度越高,水龟开启的程度就越大,冷却水的流量也越大,好带走更多的热量。
冷却水的循环是靠水泵浦带动的,水泵浦则是由引擎的运转所驱动,所以当引擎转速越高,水泵浦的运转效率也越高。
冷却液的特性冷却液是由纯水与水箱精案一定比例调制而成,水箱精能提高冷却水的沸点。
纯水在常温常压下的沸点是100℃,一旦引擎温度过高,会使冷却水沸腾成为水蒸气,而水在气态下的热对流系数远低于液态,所以气态的水蒸气几乎无法带走引擎的热量,此时引擎温度会迅速升高而损害引擎。