爱车、懂车每天学一点(发动机)

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今天我们来看一下汽车三大件的第一大件:发动机。首先通过下面两张图来初步了解一下。

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发动机就是汽车的心脏全车动力的来源,各家的发动机技术又各有千秋所以发动机的内部结构就有千差万别。我们先来看看基本的动力来源原理。

基本原理:

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在发动机气缸燃烧室内,火花塞在合适的时间点燃空气和汽油的混合气体,瞬间产生一个爆炸力,巨大的压力推动活塞向下运动,通过连杆推动曲轴运转,再通过一系列机构把动力进行传输。

气缸构造:气缸是由缸筒、端盖、活塞、活塞杆和密封件等组成,引导活塞在缸内进行直线往复运动。

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四个行程:

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进气行程。活塞从气缸内上止点移动至下止点时,进气门打开,排气门关闭,新鲜的空气和汽油混合气被吸入气缸内。

压缩行程

。进排气门关闭,活塞从下止点移动至上止点,将混合气体压缩至气缸顶部,以提高混合气的温度,为做功行程做准备。

做功行程火花塞将压缩的气体点燃,混合气体在气缸内发生“爆炸”产生巨大压力,将活塞从上止点推至下止点,通过连杆推动曲轴旋转。

排气行程。活塞从下止点移至上止点,此时进气门关闭,排气门打开,将燃烧后的废气通过排气歧管排出气缸外。

火花塞:当通电时能产生高压电火花,可以瞬间引爆气缸内的混合气体。

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下面我们就一起看下这几款主要的发动机:L(直列)发动机、V型发动机、W型发动机、水平对置发动机。还有一个特殊的就是转子发动机,这是马自达的专利(真的太少了,飘过)。

L(直列)发动机:它的气缸排成一排,也就是一列,因此得名。配置表上的L3,L4,L5,L6也就是我们常说的三缸机、四缸机、五缸机、六缸机。 直列发动机结构较为简单,成本较低,低速扭矩特性好,燃料消耗少,尺寸紧凑,应用比较广泛,缺点则是功率较低。直列四缸发动机应该是应用最为广泛的一种,但是它其实并不是一种平衡结构,振动会随着发动机尺寸变大、功率的增加变大。大部分的排量小于2 升的直列四缸发动机靠自身装备的阻尼效应来减少振动。今天大部分排量大于2升的发动机都用到了平衡轴。一个四缸的发动机需要两个平衡轴减少自身的振动,两倍于曲轴的运行频率。

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V型发动机:该发动机的气缸以“V”型叉开的,故得名V型发动机。V型发动机与直列发动机相比,缩短了机体长度和高度,增加了气缸体的刚度,减轻了发动机的重量,但加大了发动机的宽度,且形状较复杂,加工困难,一般用于6缸及6缸以上的发动机。现在的V型发动机主要有V6,V8,V10,V12这4种。


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W型发动机:W型发动机其实是由V型发动机发展而来,只是将V型发动机两边的气缸再再分成两组,从侧面看就像“W”一样,因此得名。优点是结构紧凑,易于布置,缺点就是结构过于复杂。

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水平对置发动机其实也是属于V型发动机的一种。其制造成本和工艺难度比较高。最大优点是重心低。同时,水平对置的汽缸布局是一种对称稳定结构,这使得发动机的运转平顺性比V型发动机好,运行时的功率损耗也是最小。另外,由于活塞曲轴在左右运动时产生的振动互相抵消,进而实现了低噪音、低油耗。

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