汽车发动机知识

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王兵
【认证专家】王兵

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汽车发动机是为汽车提供动力的装置,是汽车的心脏,决定着汽车的动力性、经济性、稳定性和环保性。常见的汽车发动机有两种,分为汽油机和柴油机。两者都属于往复活塞式内燃机,是将燃料的化学能转化成机器的动能。

汽油机的优点是转速高,质量小,噪音小,起动容易,制造成本低;

柴油机的优点是压缩比大,热效率高,经济性能和排放性能都比汽油机好。

内燃机的分类:

1、按进气系统的工作方式可分为自然吸气、涡轮增压、机械增压和双增压四个类型。

2、按活塞运动方式可分为往复活塞式内燃机和旋转活塞式发动机两种。

3、按气缸排列型式分直列发动机,V型发动机、W型发动机和水平对置发动机等。

4、按气缸数目不同可以分为单缸发动机和多缸发动机。现代汽车多采用三缸,四缸、六缸、八缸发动机。

5、按冷却方式不同可以分为水冷发动机和风冷发动机。水冷发动机冷却均匀,工作可靠,冷却效果好,被广泛应用于现代车用发动机。

6、按冲程数可分为四冲程内燃机和二冲程内燃机。汽车发动机广泛使用四冲程内燃机。

7、按燃油供应方式分类:化油器发动机和电喷发动机以及缸内直喷发动机。

工作原理:

四冲程汽油机是将空气与汽油以一定的比例混合成良好的混合气,在吸气冲程被吸入汽缸,混合气经压缩点火燃烧而产生热能,高温高压的气体作用于活塞顶部,推动活塞作往复直线运动,通过连杆、曲轴飞轮机构对外输出机械能。四冲程汽油机在进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程内完成一个工作循环。

四冲程柴油机工作原理汽油机一样,每个工作循环也是由进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程组成。由于柴油与汽油相比,自燃温度低、黏度大不易蒸发,因而柴油机采用压缩终点压燃着火(压燃式点火),而汽油机是火花塞点燃。

结构:

发动机是由曲柄连杆机构和配气机构两大机构,以及冷却、润滑、点火、燃料供给、启动系统等五大系统组成。主要部件有气缸体、气缸盖、活塞、活塞销、连杆、曲轴、飞轮等。

往复活塞式内燃机的工作腔称作汽缸,汽缸内表面为圆柱形。在汽缸内作往复运动的活塞通过活塞销与连杆的一端铰接,连杆的另一端则与曲轴相连,曲轴由气缸体上的轴承支承,可在轴承内转动,构成曲柄连杆机构。

活塞在汽缸内作往复运动时,连杆推动曲轴旋转。反之,曲轴转动时,连杆轴颈在曲轴箱内作圆周运动,并通过连杆带动活塞在气缸内上下移动。曲轴每转一周,活塞上、下各运行一次,汽缸的容积在不断的由小变大,再由大变小,如此循环不已。

汽缸的顶端用汽缸盖封闭。汽缸盖上装有进气门和排气门。通过进、排气门的开闭实现向汽缸内充气和向汽缸外排气。进、排气门的开闭由凸轮轴驱动。凸轮轴由曲轴通过齿形带或齿轮驱动。

性能指标:

发动机的性能指标用来表征发动机的性能特点,并作为评价各类发动机性能优劣的依据。发动机的性能指标主要有:动力性指标、经济性指标、环境指标、可靠性指标和耐久性指标。

动力性指标:

动力性指标是表征发动机做功能力大小的指标,一般用发动机的有效扭转矩、有效功率、发动机转速等作为评价指标。