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發(fā)動(dòng)機(jī)
時(shí)間:2013-07-08 22:29

 

 
 
 

發(fā)動(dòng)機(jī)基本工作原理

基本理論

汽油發(fā)動(dòng)機(jī)將汽油的能量轉(zhuǎn)化為動(dòng)能來驅(qū)動(dòng)汽車,簡單的辦法是通過在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部燃燒汽油來獲得動(dòng)能。因此,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)是內(nèi)燃機(jī)----燃燒在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部發(fā)生。

燃燒是關(guān)鍵

汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)一般都采用4沖程。(馬自達(dá)的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)在此不討論)

4沖程分別是:進(jìn)氣、壓縮、燃燒、排氣。完成這4個(gè)過程,發(fā)動(dòng)機(jī)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),過程如下:

1.活塞在頂部開始,進(jìn)氣閥打開,活塞往下運(yùn)動(dòng),吸入油氣混合氣

2.活塞往頂部運(yùn)動(dòng)來壓縮油氣混合氣,使得爆炸更有威力。

3.當(dāng)活塞到達(dá)頂部時(shí),火花塞放出火花來點(diǎn)燃油氣混合氣,爆炸使得活塞再次向下運(yùn)動(dòng)。

4.活塞到達(dá)底部,排氣閥打開,活塞往上運(yùn)動(dòng),尾氣從汽缸由排氣管排出。

注意:內(nèi)燃機(jī)終產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)是轉(zhuǎn)動(dòng)的,活塞的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)終由曲軸轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)動(dòng),這樣才能驅(qū)動(dòng)汽車輪胎。

發(fā)動(dòng)機(jī)有關(guān)參數(shù)有缸數(shù)、汽缸排列形式、排量、壓縮比、大功率、大扭矩、點(diǎn)火方式、使用燃油標(biāo)號、外特性圖(功率扭矩曲線圖)、排放控制,等等.

 

缸數(shù)

就是發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的數(shù)量。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)常用缸數(shù)有3、4、5、6、8、10、12缸。排量1升以下的發(fā)動(dòng)機(jī)常用三缸。排量1~2.5升一般為四缸發(fā)動(dòng)機(jī),3升左右的發(fā)動(dòng)機(jī)一般為6缸,4升左右為8缸,5.5升以上用12缸發(fā)動(dòng)機(jī)。一般來說,在同等缸徑下,缸數(shù)越多,排量越大,功率越高;在同等排量下,缸數(shù)越多,轉(zhuǎn)速可以提高,從而獲得較大的提升功率。

汽缸排列形式

是發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的空間幾何位置,有直列,V形和水平對置式。

直列發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸體成一字排開,缸體、缸蓋和曲軸結(jié)構(gòu)簡單,制造成本低,低速扭矩特性好,燃料消耗少,尺寸緊湊,應(yīng)用比較廣泛。

V形發(fā)動(dòng)機(jī)長度和高度尺寸小,布置起來非常方便,而且V型排列的發(fā)動(dòng)機(jī)相鄰兩缸的距離較大,可以通過擴(kuò)大缸徑的方法獲得更大的排量和功率。V8發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,制造成本很高,所以使用的較少,V12發(fā)動(dòng)機(jī)過大過重,只有極個(gè)別的高級轎車采用。大眾公司近來開發(fā)出W型型發(fā)動(dòng)機(jī),有W8和W12兩種,即汽缸分四列錯(cuò)開角度布置,形體緊湊。

發(fā)動(dòng)機(jī)本身的結(jié)構(gòu)并無橫、豎之分,只是在汽車整車布置時(shí),根據(jù)不同的位置和驅(qū)動(dòng)型式,有縱向布置和橫向布置之分。所謂的縱向布置主要是指發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸沿著車身縱向的方向來布置發(fā)動(dòng)機(jī);所謂橫向布置是指發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸沿著車身橫向(與車身縱向在水平面內(nèi)成90度),即車軸的方向來布置發(fā)動(dòng)機(jī)。后輪驅(qū)動(dòng)的汽車大都采用發(fā)動(dòng)機(jī)的縱向布置方式,前輪驅(qū)動(dòng)的汽車大都采用發(fā)動(dòng)機(jī)的橫向布置方式。

 

氣門數(shù)

是置發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸上的進(jìn)、排氣門的數(shù)目,汽車說明書上有時(shí)指的是單缸的氣門數(shù),如5氣門;有時(shí)指的是所有汽缸的氣門數(shù),如16氣門。以前國產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)大多采用每缸2氣門,即一個(gè)進(jìn)氣門,一個(gè)排氣門;國外轎車發(fā)動(dòng)機(jī)普遍采用每缸4氣門結(jié)構(gòu),即2個(gè)進(jìn)氣門,2個(gè)排氣門,提高了進(jìn)、排氣的效率,同時(shí)氣門的重量也減小,有利于提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和功率;國外有的公司開始采用每缸5氣門結(jié)構(gòu),即3個(gè)進(jìn)氣門,2個(gè)排氣門,主要作用是加大進(jìn)氣量,使燃燒更加徹底。氣門數(shù)量并不是越多越好,5氣門確實(shí)可以提高進(jìn)氣效率,但是結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜,加工困難,采用極少,國內(nèi)生產(chǎn)的新捷達(dá)王就是采用五氣門發(fā)動(dòng)機(jī)。

 

壓縮比

是壓縮前汽缸中氣體的大容積與壓縮后的小容積之比。汽油機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),吸進(jìn)的是汽油與空氣混合氣,壓縮比越大,壓縮終了的混合氣的壓力和溫度就越高,混合氣中的汽油分子就能氣化得更安全,燃燒也更迅速更充分,因而發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的功率越大,經(jīng)濟(jì)性越好,排氣量也能相應(yīng)得到改善。對汽油機(jī)來說,通常的低壓縮比指的是壓縮比在10以下,數(shù)值在10以上的就算是高壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)。壓縮比的高低對發(fā)動(dòng)機(jī)使用汽油等級的要求有很大影響,一般來說,壓縮比越大,要求使用的汽油標(biāo)號越高。如果使用了低于建議標(biāo)號的汽油,可能會產(chǎn)生爆燃“敲缸”,發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)加劇,不勻速行駛等問題,還會損害發(fā)動(dòng)機(jī)性能,縮短使用壽命。通常,壓縮比低于7.5可使用90號汽油,壓縮比在7.5~8.0應(yīng)選用90或93號汽油;壓縮比在8.0~10.0應(yīng)選用93或95號汽油;壓縮比在10.0以上的應(yīng)選用97號汽油。

 

排氣量

是每個(gè)汽缸工作容積之和。汽缸工作容積是指活塞上止點(diǎn)到下止點(diǎn)掃過的氣體容積,又稱為單缸排量,它取決于缸徑和活塞行程。發(fā)動(dòng)機(jī)排量是重要的結(jié)構(gòu)參數(shù)之一,它比缸徑和缸數(shù)更能代表發(fā)動(dòng)機(jī)能力的大小,發(fā)動(dòng)機(jī)的許多指標(biāo)都同排氣量密切相關(guān),反映了汽車的動(dòng)力性。一般而言,轎車級別越高,排量越大。在我國關(guān)于轎車級別劃分中,將排量小于或等于1升的轎車列為微型轎車,大于1升且小于或等于1.6升的轎車列為普通轎車,大于1.6升且小于2.5升的轎車列為中級轎車,大于2.5升且小于或等于4升的轎車列為中高級轎車,排量大于4升的轎車列為高級轎車。

 

大功率(高輸出功率)

一般用馬力(PS)或千瓦(KW)來表示。發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率同轉(zhuǎn)速關(guān)系很大,隨著轉(zhuǎn)速的增加,發(fā)動(dòng)機(jī)的功率也相應(yīng)提高,但是到了一定的轉(zhuǎn)速以后,功率反而呈下降趨勢.。一般在汽車使用說明書中高輸出功率同時(shí)用每分鐘轉(zhuǎn)速來表示(r/min或rpm),如100ps/5000rpm,即在每分鐘5000轉(zhuǎn)時(shí)高輸出功率100馬力。

 

大扭矩

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lb·米(Nm)。大扭矩出現(xiàn)在大油門且發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速3600轉(zhuǎn)/分鐘(rpm),大值為350磅·英尺(lb-ft)或474牛頓·米(Nm),這兩個(gè)數(shù)值是相等的,就像“1千瓦=1.34馬力”一樣的道理。-ft),即發(fā)動(dòng)機(jī)從曲軸端輸出的大力矩,同樣由于發(fā)動(dòng)機(jī)的力矩大小隨著負(fù)荷(油門)大小,(曲軸)轉(zhuǎn)速高低等因素的不同而變化,所以即使油門位置相同(比如說都是大油門位置),發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩的大小也隨著轉(zhuǎn)速的變化而不同,這就是廠家經(jīng)常對外提供的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩特性。在說發(fā)動(dòng)機(jī)的大扭矩時(shí),都必須說明它當(dāng)時(shí)的曲軸轉(zhuǎn)速。比如在悍馬H3T概念車的技術(shù)參數(shù)中提到扭矩為350/474@3600(lb-ft/Nm@rpm),同時(shí)用了英制、公制兩套單位來說明它的大扭矩,分別是磅·英尺(
頂置凸輪軸(OHC),雙頂置凸輪軸(DOHC)
等主要與發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)有很大關(guān)系,本來不是用戶使用時(shí)關(guān)心的結(jié)構(gòu),可是近的可變氣門調(diào)節(jié)技術(shù)大多與它們密切相關(guān),廠家為了宣傳發(fā)動(dòng)機(jī)是何等的先進(jìn),也都把此項(xiàng)列入了車輛性能參數(shù)表中。就像現(xiàn)在雖然汽車都不再使用化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)了,但廠家依然把EFI(燃油噴射)寫在宣傳單上一樣。
 
三元催化器
是將發(fā)動(dòng)機(jī)排放廢棄中的各種污染物利用化學(xué)催化原理燃燒掉,反應(yīng)掉,是降低排放污染的主要手段。一輛車有或者沒有三元催化器的排放水平可是真正的天壤之別!現(xiàn)在的環(huán)保法規(guī)可以說是一年比一年要求嚴(yán)格,買車(買二手車尤其要注意)時(shí)一定要關(guān)心它的排放達(dá)標(biāo)問題。讀者好將這方面了解清楚,否則年審不過或者上不了牌照都是有可能的,那可就麻煩大了。
 
自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)
是相對于增壓發(fā)動(dòng)機(jī)來講,沒有專門的增加進(jìn)氣壓力的裝置,進(jìn)氣是靠外界大氣壓與汽缸內(nèi)壓力差的自然方式。
 
增壓發(fā)動(dòng)機(jī)
的機(jī)體上有專門的進(jìn)氣增壓裝置來提高發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣壓力,發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓系統(tǒng)種類很多,其中車用廣泛的是廢氣渦輪增壓系統(tǒng)。這種增壓系統(tǒng)必須帶有中間冷卻器(簡稱中冷器)給壓縮空氣降溫,否則增壓的效果非但不理想,反而會出現(xiàn)負(fù)面影響,增加排放污染的程度等等。
與非增壓情況相比,增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)主要是同等功率下減少了發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量和外形尺寸,并降低單位功率從造價(jià);能提高熱效率,降低燃油消耗率;減少排氣污染和噪聲;對補(bǔ)償高原功率損失十分有利。但增壓發(fā)動(dòng)機(jī)也有不少的應(yīng)用難點(diǎn)和需要值得注意。例如增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷都較高,對發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命和可靠性提出了更苛刻的要求;增壓發(fā)動(dòng)機(jī)對扭矩的適應(yīng)性和瞬變工況的反應(yīng)要比非增壓的差一些;與大型的增壓器相比,小型的渦輪流增壓器效率偏低,功率提升不明顯,等等。

增壓與非增壓發(fā)動(dòng)機(jī)沒有絕對的優(yōu)劣之分,怎樣取舍完全看用戶自己的偏好。煙臺速順自動(dòng)化設(shè)備有限公司,是一家集洗車機(jī),自動(dòng)洗車機(jī),自動(dòng)化設(shè)備開發(fā)、設(shè)計(jì)、制造生產(chǎn)銷售于一體的有限責(zé)任制企業(yè)。全體員工以客戶為中心,本著"質(zhì)量,客戶至上的宗旨,追求卓越品質(zhì),提供一流服務(wù),共同營造真誠合作,開拓進(jìn)取,公平競爭的企業(yè)氛圍。

煙臺速順自動(dòng)化設(shè)備有限公司憑借多年的專業(yè)制造經(jīng)驗(yàn)及對產(chǎn)品的不斷完善、不斷創(chuàng)新,在保有高品質(zhì)洗車及風(fēng)干效果的前提下,我公司推出了具有國外品質(zhì)、國產(chǎn)價(jià)格的全自動(dòng)電腦洗車設(shè)備。

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