發(fā)動(dòng)機基本工作原理
一、基本理論
汽油發(fā)動(dòng)機將汽油的能量轉化為動(dòng)能來(lái)驅動(dòng)汽車(chē),最簡(jiǎn)單的辦法是通過(guò)在發(fā)動(dòng)機內部燃燒汽油來(lái)獲得動(dòng)能。因此,汽車(chē)發(fā)動(dòng)機是內燃機----燃燒在發(fā)動(dòng)機內部發(fā)生。
有兩點(diǎn)需注意:
1.內燃機也有其他種類(lèi),比如柴油機,燃氣輪機,各有各的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。
2.同樣也有外燃機。在早期的火車(chē)和輪船上用的蒸汽機就是典型的外燃機。燃料(煤、木頭、油)在發(fā)動(dòng)機外部燃燒產(chǎn)生蒸氣,然后蒸氣進(jìn)入發(fā)動(dòng)機內部來(lái)產(chǎn)生動(dòng)力。內燃機的效率比外燃機高不少,也比相同動(dòng)力的外燃機小很多。所以,現代汽車(chē)不用蒸汽機。
相比之下,內燃機比外燃機的效率高,比燃氣輪機的價(jià)格便宜,比電動(dòng)汽車(chē)容易添加燃料。這些優(yōu)點(diǎn)使得大部分現代汽車(chē)都使用往復式的內燃機。
二、燃燒是關(guān)鍵
汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機一般都采用4沖程。(馬自達的轉子發(fā)動(dòng)機在此不討論,汽車(chē)畫(huà)報曾做過(guò)介紹) 4沖程分別是:進(jìn)氣、壓縮、燃燒、排氣。完成這4個(gè)過(guò)程,發(fā)動(dòng)機完成一個(gè)周期(2圈)。
理解4沖程活塞,它由一個(gè)活塞桿和曲軸相聯(lián),過(guò)程如下
1.活塞在頂部開(kāi)始,進(jìn)氣閥打開(kāi),活塞往下運動(dòng),吸入油氣混合氣
2.活塞往頂部運動(dòng)來(lái)壓縮油氣混合氣,使得爆炸更有威力。
3.當活塞到達頂部時(shí),火花塞放出火花來(lái)點(diǎn)燃油氣混合氣,爆炸使得活塞再次向下運動(dòng)。
4.活塞到達底部,排氣閥打開(kāi),活塞往上運動(dòng),尾氣從汽缸由排氣管排出。
注意:內燃機最終產(chǎn)生的運動(dòng)是轉動(dòng)的,活塞的直線(xiàn)往復運動(dòng)最終由曲軸轉化為轉動(dòng),這樣才能驅動(dòng)汽車(chē)輪胎。
三、汽缸數
發(fā)動(dòng)機的核心部件是汽缸,活塞在汽缸內進(jìn)行往復運動(dòng),上面所描述的是單汽缸的運動(dòng)過(guò)程,而實(shí)際應用中的發(fā)動(dòng)機都是有多個(gè)汽缸的(4缸、6缸、8缸比較常見(jiàn))。我們通常通過(guò)汽缸的排列方式對發(fā)動(dòng)機分類(lèi):直列、V或水平對置(當然現在還有大眾集團的W型,實(shí)際上是兩個(gè)V組成)。不同的排列方式使得發(fā)動(dòng)機在順滑性、制造費用和外型上有著(zhù)各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),配備在相應的汽車(chē)上。
四、排量
混合氣的壓縮和燃燒在燃燒室里進(jìn)行,活塞往復運動(dòng),你可以看到燃燒室容積的變化,最大值和最小值的差值就是排量,用升(L)或毫升(CC)來(lái)度量。汽車(chē)的排量一般在1.5L~4.0L之間。每缸排量0.5L,4缸的排量為2.0L,如果V型排列的6汽缸,那就是V6 3.0升。一般來(lái)說(shuō),排量表示發(fā)動(dòng)機動(dòng)力的大小。
所以增加汽缸數量或增加每個(gè)汽缸燃燒室的容積可以獲得更多的動(dòng)力。
五、發(fā)動(dòng)機的其他部分
凸輪軸:控制進(jìn)氣閥和排氣閥的開(kāi)閉
火花塞:火花塞放出火花點(diǎn)燃油氣混合氣,使得爆炸發(fā)生?;鸹ū仨氃谶m當的時(shí)候放出。
閥 門(mén):進(jìn)氣、出氣閥分別在適當的時(shí)候打開(kāi)來(lái)吸入油氣混合氣和排出尾氣。在壓縮和燃燒時(shí),這兩個(gè)閥都是關(guān)閉的,來(lái)保證燃燒室的密封。
活塞環(huán):在氣缸壁和活塞中提出密封:
1.防止在壓縮和燃燒時(shí)油氣混合氣和尾氣泄漏進(jìn)潤滑油箱。
2.防止潤滑油進(jìn)入汽缸內燃燒。
大多“燒機油”的汽車(chē)就是因為發(fā)動(dòng)機太舊,活塞環(huán)不再密封引起的(尾氣管冒青煙)
活 塞 桿:連接活塞環(huán)和曲軸,使得活塞和曲軸維持各自的運動(dòng)。
潤滑油槽:包圍著(zhù)曲軸,里面有相當數量的油。
摘自http://hi.baidu.com/leonhou



