汽車發(fā)動機的工作原理

　　發(fā)動機，又稱為引擎，是一種能夠把一種形式的能轉(zhuǎn)化為另一種更有用的能的機器，通常是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機械能，有時它既適用于動力發(fā)生裝置，也可指包括動力裝置的整個機器。下面是小編整理的汽車發(fā)動機的工作原理，希望對你有所幫助。

　　發(fā)動機是汽車的動力裝置，性能優(yōu)劣直接影響到汽車性能，發(fā)動機的類型很多，結(jié)構(gòu)各異，以適應(yīng)不同車型的需要。按發(fā)動機使用燃料劃分，可分成汽油發(fā)動機和柴油發(fā)動機等類別。下面就給大家介紹下汽車發(fā)動機工作原理。

　　一、基本理論

　　汽油發(fā)動機將汽油的能量轉(zhuǎn)化為動能來驅(qū)動汽車，最簡單的辦法是通過在發(fā)動機內(nèi)部燃燒汽油來獲得動能。因此，汽車發(fā)動機是內(nèi)燃機----燃燒在發(fā)動機內(nèi)部發(fā)生。

　　有兩點需注意：

　　1. 內(nèi)燃機也有其他種類，比如柴油機，燃?xì)廨啓C，各有各的優(yōu)點和缺點。

　　2. 同樣也有外燃機。在早期的火車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)動機外部燃燒產(chǎn)生蒸氣，然后蒸氣進(jìn)入發(fā)動機內(nèi)部來產(chǎn)生動力。內(nèi)燃機的效率比外燃機高不少，也比相同動力的外燃機小很多。所以，現(xiàn)代汽車不用蒸汽機。

　　相比之下，內(nèi)燃機比外燃機的'效率高，比燃?xì)廨啓C的價格便宜，比電動汽車容易添加燃料。這些優(yōu)點使得大部分現(xiàn)代汽車都使用往復(fù)式的內(nèi)燃機。

　　二、燃燒是關(guān)鍵

　　汽車的發(fā)動機一般都采用4沖程。(馬自達(dá)的轉(zhuǎn)子發(fā)動機在此不討論，汽車畫報曾做過介紹)

　　4沖程分別是：進(jìn)氣、壓縮、燃燒、排氣。完成這4個過程，發(fā)動機完成一個周期(2圈)。

　　活塞，它由一個活塞桿和曲軸相聯(lián)，過程如下：

　　1.活塞在頂部開始，進(jìn)氣閥打開，活塞往下運動，吸入油氣混合氣

　　2.活塞往頂部運動來壓縮油氣混合氣，使得爆炸更有威力。

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

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

　　注意：內(nèi)燃機最終產(chǎn)生的運動是轉(zhuǎn)動的，活塞的直線往復(fù)運動最終由曲軸轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)動，這樣才能驅(qū)動汽車輪胎。

　　三、汽缸數(shù)

　　發(fā)動機的核心部件是汽缸，活塞在汽缸內(nèi)進(jìn)行往復(fù)運動，上面所描述的是單汽缸的運動過程，而實際應(yīng)用中的發(fā)動機都是有多個汽缸的(4缸、6缸、8缸比較常見)。我們通常通過汽缸的排列方式對發(fā)動機分類：直列(92to.COm)、V或水平對置(當(dāng)然現(xiàn)在還有大眾集團(tuán)的W型，實際上是兩個V組成)。

　　不同的排列方式使得發(fā)動機在順滑性、制造費用和外型上有著各自的優(yōu)點和缺點，配備在相應(yīng)的汽車上。

　　四、排量

　　混合氣的壓縮和燃燒在燃燒室里進(jìn)行，活塞往復(fù)運動，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)來度量。汽車的排量一般在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。一般來說，排量表示發(fā)動機動力的大小。

　　所以增加汽缸數(shù)量或增加每個汽缸燃燒室的容積可以獲得更多的動力。

　　五、發(fā)動機的其他部分

　　凸輪軸 控制進(jìn)氣閥和排氣閥的開閉

　　火花塞 火花塞放出火花點燃油氣混合氣，使得爆炸發(fā)生�；鸹ū仨氃谶m當(dāng)?shù)臅r候放出。

　　閥門 進(jìn)氣、出氣閥分別在適當(dāng)?shù)臅r候打開來吸入油氣混合氣和排出尾氣。在壓縮和

　　燃燒時，這兩個閥都是關(guān)閉的，來保證燃燒室的密封。

　　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油氣混合氣和尾氣泄漏進(jìn)潤滑油箱。

　　2.防止?jié)櫥�油進(jìn)入汽缸內(nèi)燃燒。

　　大多“燒機油”的汽車就是因為發(fā)動機太舊：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。

　　潤滑油槽 包圍著曲軸，里面有相當(dāng)數(shù)量的油。

　　拓展知識：常見的汽車發(fā)動機術(shù)語

　　一、上止點

　　上止點是指活塞頂離曲軸箱回轉(zhuǎn)中心最遠(yuǎn)處，即活塞最高位置。

　　二、下止點

　　下止點是指活塞頂離曲軸箱回轉(zhuǎn)中心最近處，即活塞最低位置。

　　三、活塞行程S

　　活塞行程是指活塞由一個止點移動到另一個止點的運動過程，也叫沖程。行程的距離S也就是上、下止點間的距離。單位一般是mm。

　　四、曲軸半徑R

　　曲軸半徑是指與連桿大頭相連接的曲柄銷的中心線到曲軸回轉(zhuǎn)中心線的距離。曲軸每轉(zhuǎn)一周，活塞移動兩個行程，所以S=2R。

　　五、氣缸工作容積Vh

　　氣缸工作容積是指活塞從一個止點運動到另一個止點所接觸過的空間容積。

　　Vh=πD^2S/(4*10^6)

　　Vh-氣缸工作容積，L;

　　D－氣缸直徑，單位mm；

　　S－活塞行程，單位mm。

　　六、發(fā)動機工作容積Vl

　　發(fā)動機工作容積是指發(fā)動機所有汽缸工作容積總和，我們一般稱作為發(fā)動機排量。發(fā)動機缸數(shù)用i表示。則Vl=Vh*i

　　Vl單位為L。

　　七、燃燒室容積Vc

　　燃燒室容積是指活塞在上止點時，活塞頂上面的空間容積。一般用Vc表示，單位L。

　　八、氣缸總?cè)莘eVa

　　氣缸總?cè)莘eVa是指活塞在下止點時，活塞頂上面的空間容積。等于汽缸工作容積與燃燒室容積總和。

　　Va=Vh+Vc

　　單位為L。

　　九、壓縮比ε

　　壓縮比是指氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積的比值。

　　即ε=Va/Vc=1+Vh/Vc

　　壓縮比是用來衡量空氣或混合氣體被壓縮的程度，影響發(fā)動機的熱效率。一般汽油機在8~11，柴油機在16~22。

　　十、工作循環(huán)

　　發(fā)動機完成進(jìn)氣、壓縮、做功和排氣四個過程（行程），稱為一個工作循環(huán)。