汽車的心臟——發動機,你瞭解多少?

隨著社會經濟穩步向前發展,許多家庭都配備了小汽車,小汽車的出現極大地方便了人們的出行,今天作者就帶領大家深入瞭解一下汽車的心臟——發動機。(ps:筆者的專業就是發動機)

汽車的心臟——發動機,你瞭解多少?

一、汽車知識背景

1885年德國工程師卡爾.奔馳(Karl Benz)設計製造了一個單缸四衝程內燃機和一輛三輪汽車,並在1886年獲得了專利。1886你那德國工程師哥特利布.戴姆勒將自制的單缸四衝程內燃機裝在一輛改裝的馬車上,也製成了汽車。後來,人們把1886年確定為汽車誕生年。時至今日,德國仍舊是汽車領域技術大拿。

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中國汽車工業開始起步的標誌是1953年7月15日第一汽車製造廠在吉林省長春市動工興建。新中國第一輛汽車於1956年10月開工生產,結束了中國不能製造汽車的歷史,中國第一輛汽車是“解放”牌。饒斌(1913 年-1987年),吉林省吉林市人,饒斌祖籍南京,生於吉林,原名叫饒鴻熹,中國汽車工業的奠基人,享有“中國汽車之父”的盛譽。曾任中共吉林市委書記、吉林省委委員、長春第一汽車製造廠廠長、長春汽車拖拉機學院院長、第一二汽車製造廠黨委書記,第一機械工業部部長、黨組書記,中國汽車工業公司董事長。

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饒斌,是中國汽車工業的領頭人,作為饒斌的徒子徒孫,作者也是很驕傲的。饒斌曾受命組建長春汽車拖拉機學院,在這所學校之中走出了無數中國汽車工業頂樑柱。歲月變遷,更名為吉林工業大學,吉林大學。最為著名的學生馬芳武院士現為國際汽車工程師學會聯合會副主席。作者大一新生入學教育的時候,有幸聽到馬院士對未來中國汽車產業走向的演講。

閒話少敘進入正題。

二、發動機基本構造及工作原理

發動機是汽車的動力源。迄今為止為數不多的電動汽車外,汽車發動機都是熱能動力裝置,或簡稱熱機。在熱機中藉助工質的狀態變化將燃料燃燒產生的熱能轉變為機械能。原理就像人想要或者就要吃飯,吃了飯消化了才有力氣幹活兒一樣。

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從圖片中可以看到曲軸和連桿在往復運動改變汽缸的體積,上方有進氣門排氣門用來控制空氣進入的體積。

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汽車發動機是很複雜的機械傳動裝置。途中拆卸下來的發動機包括:燃油、進排氣、冷卻、潤滑、點火、啟動等等許多系統,每一個系統都不能出錯汽車才能順利開走。

圖片為往復活塞式內燃機的基本結構。

市面上最常見到的汽車發動機大多數都是四衝程汽油機或八衝程汽油機,為什麼都是4的整數倍呢?是因為汽油在發動機內需要進行進氣、壓縮、做功、排氣四個過程,簡稱四衝程。

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往復活塞式內燃機的工作腔稱作汽缸,汽缸內表面為圓柱形。在汽缸內做往復運動的活塞通過活塞銷與連桿的一端鉸接,連桿的另一端則與曲軸相連,構成曲柄連桿機構。

當活塞在氣缸內做往復運動時,連桿便推動曲軸旋轉,或者相反。同時,工作腔的容積也在不斷地由最小變到最大,再由最大變為最小,如此循環不已。

汽缸的頂蓋用汽缸蓋封閉。在汽缸蓋上裝有進氣門和排氣門,進、排氣門的開閉實現向汽缸內充氣和向汽缸外排氣。進、排氣門的開閉由凸輪控制。凸輪軸由曲軸通過齒形帶或齒輪或鏈條驅動。進、排氣門和凸輪軸以及其他一些零件共同組成配氣機構。通常稱這種結構形式的配氣機構為頂置配氣機構。現代汽車內燃機無一例外地都採用頂置氣門配氣機構。

構成汽缸的零件稱作汽缸體,支撐曲軸的零件稱作曲軸箱,汽缸體與曲軸箱的連鑄體稱作機體。

怎麼樣???這麼多專業名詞是不是有些迷糊?接下來還有更迷糊的基本術語呢!哈哈哈

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基本術語包括:工作循環;上、下止點;汽缸工作容積;內燃機排量;燃燒室容積;汽缸總容積;壓縮比;工況;負荷率。

其中我們重點介紹壓縮比。壓縮比在作者書本上的定義是:汽缸總容積與燃燒室容積之比成為壓縮比。壓縮比的大小表示活塞由下止點運動到上止點時,氣缸內的氣體被壓縮的程度。壓縮比越大,壓縮終了時汽缸內的氣體壓力和溫度就越高。汽油燃燒的就越好,動力就越強。但是壓縮比不能無限制地提高,受汽缸材料承受壓強與溫度的影響以及成本原因,壓縮比要與汽缸性能相匹配,同時考慮車的成本。比如說一輛車售價二十萬,那麼可能發動機的造價就要八萬。所以發動機是汽車的靈魂,是汽車的心臟啊。

三、生活中常用的關於汽車發動機知識

由於暴雨的影響,一些地勢較低的路段會有較深的積水,許多私家車主的車型較小,猶豫著不敢通過。作者告訴你能儘量避開就避開水溝。不能因為大家的車不一樣,發動機性能不一樣,就算是同樣的車,發動機性能由於時間年限開車習慣都會有不同損耗。

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其中涉水時最牛的當數陸地巡洋艦這款車。底盤高,發動機性能強,排量大。但是作者在這裡鄭重提醒各位老司機:當水沒過排氣口時不用擔心,只要你的車是持續行走的就沒關係,水不會進入排氣管。但是如果在中間熄火,千萬不要重新啟動汽車。水會直接逆流而上進入發動機導致發動機報廢。所以最好為自己的愛車購買涉水險吧。

很多車主都會去4S店或者汽車修理廠等地進行汽車的維護保養。作者在這裡要著重提醒司機們:更換機油的時候一定要換濾清器,沒有更換濾清器的保養是無效的。機油為什麼會由黃變黑呢,因為發動機工作時是一個高溫高壓的狀態,維護保養的機油長期處於這種環境理化性質會變化。濾清器過濾機油,如果不更換,有殘留新機油會很快變性。所以一定要換濾清器。

筆者是一名發動機學子,未來將從事汽車行業工作。希望未來汽車工業強國戰略讓中國汽車走向世界,中國汽車技術自主創新能力更上一層樓。

寫在文章最後,希望作者的專業知識能解決大家平時生活中關於汽車的一些困惑。


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