關于汽車發動機知識?1、汽車發動機的類型(1)按活塞式内燃機可以分為往複活塞式和旋轉活塞式兩種目前市場上大多數的汽車發動機都是往複活塞式,馬自達熱衷于研究的轉子發動機就屬于旋轉活塞式,今天小編就來聊一聊關于關于汽車發動機知識?接下來我們就一起去研究一下吧!
1、汽車發動機的類型
(1)按活塞式内燃機可以分為往複活塞式和旋轉活塞式兩種。目前市場上大多數的汽車發動機都是往複活塞式,馬自達熱衷于研究的轉子發動機就屬于旋轉活塞式。
(2)按所用燃料分為汽油機,柴油機和氣體燃料機。随着環境生态的惡化和鎮府節能減排的号召,以後的相關研究将向着氣體燃料機和新能源方向發展。
(3)按冷卻方式分為水冷式和風冷式。水冷式冷切效果較好,價格也相對較高。
(4)按活塞運動的行程數分為四沖程内燃機和二沖程内燃機。
(5)按進氣狀态分為自然吸氣式内燃機和增壓式内燃機。增壓能提高内燃機功率,但多了增壓器後後期的維修成本也會增高,也并不是增壓式内燃機就比自然吸氣式内燃機好。
(6)按内燃機缸數分為單缸機和多缸機,當然,缸數越多動力越好,目前缸數最多的汽車是布加迪威龍。而摩托車如果配備4個氣缸就能算豪華摩托車了,當然賽車就可以配備更多的氣缸。
(7)按着火方式分為點燃式和壓燃式,其實也就是汽油機點燃,柴油機壓燃。
2、發動機的基本結構
發動機活塞運動的空間稱為氣缸,氣缸内表面為圓柱形。活塞通過活塞銷與連杆的一端鉸接,連杆的另一端與曲軸連接,構成曲柄連杆機構。氣缸的頂端用氣缸蓋封閉。在汽缸蓋上裝有進氣門和排氣門,進,排氣門是頭朝下尾朝上倒挂在氣缸蓋上的。構成氣缸的零件稱為氣缸體,支承曲軸的零件稱為曲軸箱,氣缸體與曲軸箱統稱機體。
汽車發動機是一部複雜的機器,發動機包括許多機構和系統,不同類型發動機,具體結構也各不相同,但其基本構造相似。汽油機由曲柄連杆機構,配氣機構和燃油系統,冷卻系統,潤滑系統,啟動系統,點火系統組成,即人們常說的兩大機構,五大系統。柴油機因為是壓燃,所以沒有點火系統。
曲柄連杆機構的功用是支撐發動機的所有零部件,将活塞頂的燃氣壓力轉變為曲軸的轉矩對外輸出,其由氣缸體,氣缸,氣缸蓋,氣缸墊,缸套,油底殼,活塞、活塞環,活塞銷連杆,曲軸,飛輪等組成。
配氣機構的功用是按照發動機的要求定時開閉進、排氣門,吸入幹淨空氣,排出廢氣,其由氣門組件,氣門傳動軸等組成。
燃料供給系統的功用是按照發動機的工作要求定時定量的供給所需要的燃料。汽油機的燃油供給系統,由汽油箱,汽油泵,濾清器,噴油器,排氣消聲器,空氣濾清器,進、排氣管,壓力調節器,各種傳感器,電控噴油器,電控單元等組成。柴油機的燃料供給系統由柴油箱,輸油泵,濾清器,噴油泵,調速器,噴油器等組成。
點火系統的功用是按規定的時刻準時點燃汽油機汽缸内的可燃混合氣。其由蓄電池,點火開關,點火線圈組件,傳感器,電控單元,火花塞等組成。
潤滑系統的功用是潤滑,密封,清潔,冷卻。其由油底殼,機油泵,機油濾清器,機油壓力表,機油道等組成。
冷卻系統的功用是保持發動機在适宜的溫度下工作,其由冷卻水泵,風扇,節溫器,散熱器,冷卻水套等組成。
啟動系統的功用是啟動發動機。其由蓄電池,啟動開關,啟動機等組成。
3、發動機工作原理
四沖程汽油機在四個活塞行程内完成進氣,壓縮,做功和排氣四個過程,即在一個活塞行程内隻進行一個過程。
(1)進氣行程
活塞在曲軸的帶動下,從上止點向下止點運動,此時排氣門關閉,進氣門開啟,氣缸容積逐漸增大,氣缸内形成一定的真空度,空氣和汽油的混合物,通過進氣門被吸入氣缸,并在汽缸内進一步混合,形成可燃混合氣,活塞運動到下止點,進氣門關閉。
(2)壓縮行程
進氣行程結束後,曲軸繼續帶動活塞,由下止點移至上止點,這時,進排氣門均關閉,随着活塞運動汽缸容積不斷減小,氣缸内的混合氣被壓縮,壓力和溫度同時升高。壓縮行程有利于混合氣的迅速燃燒,并可提高發動機的有效熱效率。
(3)做功行程
壓縮行程結束時,安裝在汽缸蓋上的火花塞産生電火花,将氣缸内的可燃混合氣點燃,火焰迅速傳遍整個燃燒室,同時放出大量的熱能。燃燒氣體的體積急劇膨脹,壓力和溫度迅速升高。在氣體壓力的作用下,活塞由上止點移至下止點,并通過連杆推動曲軸旋轉做功。這時進,排氣門仍舊關閉。
(4)排氣行程
排氣行程開始,排氣門開啟,進氣門仍然關閉,曲軸通過連杆帶動活塞,由下止點移至上止點,燃燒産生的廢氣在其自身剩餘壓力和活塞的推動動下,經排氣門,排氣管排出氣缸,當活塞到達上止點時,排氣行程結束,排氣門關閉。
至此,四沖程汽油機經過進氣,壓縮,做功和排氣四個沖程,完成一個工作循環。這期間,活塞在上,下止點往複運動四個行程,曲軸旋轉兩周,即每一個行程有180度曲軸轉角。但在實際進氣過程中,進氣門早于上止點開啟,遲于下止點關閉,在排氣過程中,排氣門早于下止點開啟,遲于上止點關閉,進排氣過程所占的曲軸轉角均超過180度。
四沖程柴油機的工作循環同樣包括進氣,壓縮,做功和排氣四個過程,在各個活塞行程中,進、排氣門的開閉和曲柄連杆機構的運動與汽油機完全相同,隻是由于柴油機黏度比汽油大,不易蒸發,自然溫度比汽油低,因此,柴油機混合氣形成方法及點火方式上不同于汽油機。
(1)在柴油機進氣行程中,被吸入氣缸的隻是純淨的空氣,由于柴油機進氣系統阻力較小,殘餘廢氣的溫度較低,因此進氣行程結束時汽缸内氣體的壓力較高,溫度較低。
(2)因為柴油機的壓縮比大,所以壓縮行程終了時的氣體可達3至5MPa,溫度可達750至1000K,大大超過了柴油的自燃溫度(約500K)。
(3)在壓縮行程結束時,噴油泵将柴油泵入噴油器,并通過噴油器噴入燃燒室,因為噴油壓力很高,噴孔直徑很小,所以噴出的柴油呈細霧狀。細微的油滴在熾熱的空氣中迅速蒸發汽化,并借助于空氣的運動迅速與空氣混合,形成可燃混合氣。由于氣缸内的溫度遠高于柴油的自燃點,因此柴油随即自行着火燃燒。燃燒氣體的壓力,溫度迅速升高,體積急劇膨脹,在氣體壓力的作用下,推動活塞下行做功,并通過連杆帶動曲軸旋轉對外輸出。
柴油機與汽油機相比各有特點,柴油機因壓縮比高,燃油消耗率平均比汽油機低百分之三十左右,故燃油經濟性好,且柴油機沒有點火系統的故障。一般載質量在七噸以上的貨車多用柴油機。但柴油機轉速較汽油機低(一般最高轉速為二千五百至三千轉每分鐘),質量大,制造維修費用高(因為噴油泵和噴油器加工精度要求較高)。目前柴油機的這些弱點正在逐漸得到克服,它的應用範圍正在向中,輕型貨車擴展。汽油機具有轉速高(轎車用汽油機最高轉速達7000轉每分鐘,貨車可達4000轉每分鐘左右),質量小,工作噪聲小,啟動容易,工作穩定,操作省力,适應性好,制造和維修費用低等特點,故在轎車和小型貨車上及軍用越野車上得到廣泛應用,但汽油機燃油消耗率較高,因而其燃料經濟性差。
發動機作為汽車的心髒,根據構造複雜程度的不同,一台發動機不可拆解的零件總數在300~600個之間,據稱一台法拉利跑車的發動機約有800個獨立的零部件,而布加迪威航的w16發動機約有3500個零件。
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