!发动机基本工作原理
发动机基本工作原理
发动机基本工作原理
发动机是一种将燃料燃烧产生的能量转化为机械能的装置。
基本上,发动机的工作原理是通过燃烧来驱动活塞,从而产生能量。
发动机的工作循环通常包括四个基本过程:进气、压缩、燃烧和排气。
首先,进气过程中,活塞向下移动,并打开气门,使空气进入气缸。
接下来,活塞开始向上移动,压缩空气。
在此过程中,气门关闭,使气缸内的空气被挤压并体积减小,导致气体的密度和温度增加。
然后,燃烧过程开始。
发动机通过喷油器或火花塞点火,将燃料喷入气缸内,与压缩的空气混合。
这时,燃料被点燃,产生爆炸,使活塞被推向下方。
最后,排气过程中,废气通过打开的排气气门排出气缸。
活塞再次向上移动,将燃烧产生的废气排出。
这个基本循环不断重复,使活塞的运动转化为连续的旋转运动。
旋转运动通过连杆和曲轴传递给输出轴,并最终转化为机械能,驱动车辆或机器。
发动机的工作原理基于能量转化和循环过程。
它利用燃烧产生
的高温和高压气体来驱动活塞,并将机械能输出。
这种能量转化的原理使得发动机成为现代交通工具的核心组件。
发动机基本工作原理有几种
发动机基本工作原理有几种
发动机是一种能够将化学能转化为动力能的设备,主要用于驱动机械设备或产生电力。
根据不同的工作原理,发动机可以分为以下几种类型:
1. 内燃发动机:内燃发动机根据使用的燃料不同可分为汽油发动机和柴油发动机。
内燃发动机的基本工作原理是通过在封闭的燃烧室中将燃料与氧气混合并点燃,产生的高温高压气体推动活塞运动,从而转化为机械动力输出。
2. 蒸汽发动机:蒸汽发动机利用水或其他液体的蒸汽产生动力。
它的基本工作原理是将燃料燃烧后加热水并转化为蒸汽,通过控制蒸汽的压力和流动方向来实现活塞运动,从而产生机械动力输出。
3. 涡轮发动机:涡轮发动机是一种基于空气动力学原理工作的发动机。
它主要包括涡轮增压发动机和涡轮风扇发动机两种类型。
涡轮增压发动机利用涡轮和压缩机来增加气缸压力,提高发动机的功率输出。
涡轮风扇发动机则通过涡轮和风扇的相互作用来推动飞机或船只等设备。
这些是发动机的一些基本工作原理,不同类型的发动机在实际应用中还有许多不同的细节和工艺,但基本原理大致相同。
发动机基本工作原理——活塞往复式运动
发动机基本工作原理——活塞往复式运动
发动机作为现代汽车的核心组成部分之一,是汽车能够正常行驶
的重要部门。
而发动机的基本工作原理就是将燃料转化成能量,推动
活塞的往复运动,从而带动整个发动机的运转。
在接下来的文章中,
将详细分步骤阐述活塞往复式运动的基本原理。
第一步:吸气阶段
发动机在工作的第一步是吸入空气。
这时,进气门打开,活塞向
下运动,汽缸内形成低气压。
然后,燃油喷射器会向气缸内喷入燃油,燃油和空气混合后便可形成可燃气体。
第二步:压缩阶段
接着,进气门关闭,活塞向上运动,使得气缸内的可燃气体压缩。
可燃气体的压缩会使温度上升,使得混合气更加易于燃烧。
第三步:火花点火阶段
火花塞在发动机工作的第三步发挥重要作用,它会在前两个阶段
结束后点燃混合气。
由于火花塞都根据发动机工作节奏的顺序进行点火,因此既可防止误点火的产生,又可确保混合气的燃烧相对地均匀。
第四步:排气阶段
排气阶段是发动机运作的最后一步,可分为两部分。
首先,排气
门打开,活塞向下移动,将燃烧后的残余气体排出气缸;随后,排气
门关闭,准备进行下一轮的工作。
总体而言,活塞往复式运动是发动机基本工作原理之一。
与其它
发动机类型相比,活塞往复式发动机具有结构简单、显出正常气缸数
的优势,易于维护。
此外,活塞企业式运动作为发动机的基本运转原理,不同的品牌、制造商根据不同车型设计动力输出大小的活塞往复
式发动机,为消费者提供了更多更好的选择方案。
发动机的工作原理
发动机的工作原理发动机是一种能够把燃料的化学能转化为机械能的设备,是现代交通工具中不可或缺的动力装置。
发动机的工作原理可以分为四个基本步骤:进气、压缩、燃烧和排气。
首先,进气阶段:发动机通过气门控制进气门的开闭,利用气缸的负压,将大量的空气吸入到气缸中。
一般情况下,空气通过空气过滤器进入气缸,进气道的长度和形状也会影响气缸内的气流。
接下来,压缩阶段:气缸的活塞向上运动,将吸入的空气压缩。
这个过程会增加气体分子之间的碰撞,使气体分子的平均速度和压强增加,同时也增加了气体的温度。
压缩比越大,发动机的效率也就越高。
第三个阶段是燃烧阶段:在活塞接近顶死点的时候,燃料以雾状或者喷雾的形式通过喷油嘴喷入气缸中。
燃料与高温高压的空气混合后,由于活塞的挤压作用,燃料的温度升高,燃烧形成的高温高压气体推动活塞向下运动。
这个过程在燃烧室中同时进行。
最后,排气阶段:活塞再次向上运动,将燃烧后的废气通过排气门排出。
这个过程中需要利用排气门的开闭和活塞的运动,将废气推出气缸,并通过排气管排到大气中。
上述四个阶段是内燃机的基本工作原理,但具体的发动机类型和结构会有所不同。
根据燃料的不同,发动机可以分为汽油发动机和柴油发动机。
汽油发动机使用混合燃料,是通过汽油的蒸发产生燃烧所释放的热能推动活塞运动。
柴油发动机使用柴油作为燃料,是通过高压喷射形成的高温高压燃烧气体推动活塞运动。
此外,发动机的结构也会因车型和设计目标的不同而有所差异。
一般来说,一个发动机由气缸体、活塞、连杆、曲轴、气门等几个部分组成。
气缸体是一个密闭的容器,用于容纳活塞和构成燃烧室。
活塞通过连杆与曲轴相连,活塞的上下运动由曲轴转化为旋转运动,并输出动力。
气门则通过气门机构控制进出气缸的气体流动。
总结起来,发动机通过气缸的吸入、压缩、燃烧和排气四个阶段,将化学能转化为机械能。
不同类型的发动机和结构会有所不同,但基本的工作原理是相通的。
发动机作为交通工具的核心部件,不断的技术创新和研究将使得发动机更加高效、环保和可靠。
简述发动机的基本工作原理
简述发动机的基本工作原理
发动机是将燃料转化为能量的装置,它是现代交通工具的核心部件。
发动机的基本工作原理是通过内燃机的方式将燃料和氧气混合燃烧,产生高压气体驱动活塞运动,从而驱动车辆的运动。
发动机的基本工作原理包括四个步骤:进气、压缩、燃烧和排气。
首先是进气阶段,汽缸吸入空气和燃料混合物。
燃油通过喷油器喷入进气道中,与进入气缸的空气混合。
接下来是压缩阶段,活塞向上运动将混合气体压缩。
此时,气缸容积变小,将混合气体的体积压缩,增加了气体的密度和压力。
然后是燃烧阶段,当活塞到达顶点时,火花塞产生电火花点燃混合气体。
点燃后的混合气体燃烧,释放出热能,推动活塞向下运动。
最后是排气阶段,活塞再次向上运动,将燃烧后的废气排出气缸,通过排气门排出汽缸外。
这个工作循环一直重复进行,使得发动机能够持续地产生动力。
发动机通过连杆机构将活塞的往复运动转化为旋转运动,驱动车辆的轮胎。
同时,发动机还会通过其他驱动系统,如传动装置、离合器和变速器
等,将动力传递到车轮上,实现车辆的行驶。
除了基本工作原理,现代发动机还采用了一些先进的技术来提高燃烧效率和节能减排。
例如,采用直喷技术可以将燃油直接喷射到气缸中,提高燃料的利用率;采用涡轮增压技术可以通过增加进气压力,提高发动机的输出功率;采用可变气门正时技术可以调整气门的开启和关闭时间,进一步优化燃烧过程等。
总之,发动机的基本工作原理是通过内燃机的方式将燃料燃烧产生的高压气体转化为机械能,驱动车辆运动。
并且,随着技术的发展,发动机不断优化和创新,以提高燃烧效率、降低排放和提升性能。
发动机 工作原理
发动机工作原理
发动机是一种将化学能转化为机械能的装置,主要用于推动汽车、飞机、船舶等运输工具。
发动机的工作原理是通过燃烧燃料产生高温高压气体,以驱动活塞作往复运动,再将活塞运动转化为旋转运动,从而推动车辆或机器。
发动机的工作过程分为四个基本循环:进气、压缩、燃烧和排气。
首先,在进气阶段,发动机的活塞下行,气门打开,使燃料和空气混合物进入燃烧室。
接着,在压缩阶段,活塞向上运动,气门关闭,将混合物压缩成高压状态。
然后,在燃烧阶段,引火系统引燃混合物,形成火焰,火焰的热能使气体放出高温高压气体。
最后,在排气阶段,活塞再次向下运动,将高温高压气体排放到排气系统中。
发动机的工作原理是基于能量守恒和热力学原理的。
燃料在燃烧室中燃烧时释放出的热能转化为气体的内能,使气体的压力和温度增加。
活塞运动将这部分能量转化为机械能,并通过连杆和曲轴传输到输出轴,推动车辆或机器的运动。
发动机的效率取决于燃烧过程的充分程度、压力比、温度比及排气阻力等因素。
提高发动机效率的方法包括提高压缩比、改善点火系统、减少燃料损耗和排气阻力等。
总之,发动机通过燃烧燃料产生高温高压气体,以驱动活塞作往复运动,并将活塞运动转化为旋转运动,从而将化学能转化为机械能,推动车辆或机器的运动。
发动机的工作原理是基于能量守恒和热力学原理的。
汽车发动机、变速箱基本工作原理(图文版)
汽车发动机、变速箱基本工作原理(图文版)-标准化文件发布号:(9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII发动机基本工作原理一、基本理论汽油发动机将汽油的能量转化为动能来驱动汽车,最简单的办法是通过在发动机内部燃烧汽油来获得动能。
因此,汽车发动机是内燃机----燃烧在发动机内部发生。
有两点需注意:1.内燃机也有其他种类,比如柴油机,燃气轮机,各有各的优点和缺点。
2.同样也有外燃机。
在早期的火车和轮船上用的蒸汽机就是典型的外燃机。
燃料(煤、木头、油)在发动机外部燃烧产生蒸气,然后蒸气进入发动机内部来产生动力。
内燃机的效率比外燃机高不少,也比相同动力的外燃机小很多。
所以,现代汽车不用蒸汽机。
相比之下,内燃机比外燃机的效率高,比燃气轮机的价格便宜,比电动汽车容易添加燃料。
这些优点使得大部分现代汽车都使用往复式的内燃机。
二、燃烧是关键汽车的发动机一般都采用4冲程。
(马自达的转子发动机在此不讨论,汽车画报曾做过介绍) /leonhou4冲程分别是:进气、压缩、燃烧、排气。
完成这4个过程,发动机完成一个周期(2圈)。
理解4冲程活塞,它由一个活塞杆和曲轴相联,过程如下1.活塞在顶部开始,进气阀打开,活塞往下运动,吸入油气混合气2.活塞往顶部运动来压缩油气混合气,使得爆炸更有威力。
3.当活塞到达顶部时,火花塞放出火花来点燃油气混合气,爆炸使得活塞再次向下运动。
4.活塞到达底部,排气阀打开,活塞往上运动,尾气从汽缸由排气管排出。
注意:内燃机最终产生的运动是转动的,活塞的直线往复运动最终由曲轴转化为转动,这样才能驱动汽车轮胎。
/leonhou三、汽缸数发动机的核心部件是汽缸,活塞在汽缸内进行往复运动,上面所描述的是单汽缸的运动过程,而实际应用中的发动机都是有多个汽缸的(4缸、6缸、8缸比较常见)。
我们通常通过汽缸的排列方式对发动机分类:直列、V或水平对置(当然现在还有大众集团的W型,实际上是两个V组成)。
发动机基本工作原理
发动机基本工作原理
发动机是一种将燃料能转化为机械能的设备,它是汽车、飞机和其他设备的核心。
发动机的基本工作原理可以分为四个步骤:进气、压缩、燃烧和排气。
下面将详细介绍这四个步骤的工作原理:
1. 进气:发动机通过活塞的上下运动产生进气过程。
在进气阀打开的时候,活塞向下运动,形成一个负压区域,吸入外部空气和燃料。
进气过程的目的是将空气和燃料混合以供燃烧使用。
2. 压缩:在进气过程结束后,进气阀关闭,活塞开始向上运动,将混合气体压缩。
这个步骤的目的是提高燃料的密度和温度,为燃烧做准备。
压缩过程的效率越高,燃烧产生的能量就越大。
3. 燃烧:当混合气体被压缩到一定程度时,点火系统引燃混合气体,产生爆炸。
爆炸的能量推动活塞向下运动,转化为机械能。
燃烧过程释放出的能量驱动发动机的转动。
4. 排气:当活塞再次向上运动时,废气排放阀开启,将燃烧后的废气排出。
这个过程清除废气,为下一个工作循环做准备。
发动机的原理是持续进行这四个步骤,实现连续的能量转化。
不同类型的发动机有不同的工作原理,如汽油发动机、柴油发动机和涡轮增压发动机等。
无论是哪种类型的发动机,它们都依赖于这四个基本步骤来实现能量转化和动力输出。
汽车发动机的工作原理图解
活塞
排气门关闭
作功终了:温度 1500~1700 K, 压 力300~500 kPa
4·排气行程
作用:
进气门关闭
排出膨胀做功后的废气
过程:
排气门开启,进气门仍然
关闭,活塞从下止点向上 止点运动,曲轴转动 180°。排气门开启时, 燃烧后的废气一方面在汽 缸内外压差作用下向缸外 排出,另一方面通过活塞 的排挤作用向缸外排气
3·作功行程
作用:
进气门关闭
燃烧高温高压气体膨胀做功
过程:
当活塞接近上止点时,由
火花塞点燃可燃混合气, 混合气燃烧释放出大量的 热能,使汽缸内气体的压 力和温度迅速提高高温高 压的燃气推动活塞从上止 点向下止点运动,并通过 曲柄连杆机构对外输出机 械能。
瞬时最高:温度 2200~2800 K, 压 力3~5MPa
排气门
吸气行程
压缩行程 作功行程
排气行程
瞬时:温度 1800~2200K压力
喷油泵
5~10 MPa
二·二冲程汽油机的工作原理
火花塞 换气孔
压缩混合 气
排气孔
点火燃烧
曲轴箱
进气孔
进气
排气
压缩
进气
燃烧
排气
过程: 活塞向上运动,将三排孔都关闭,活塞上部开始压缩,当活塞
继续上时,活塞下方打开了进气孔,可燃混合气进入曲轴箱,活塞接 近上止点时,火花塞点燃混合气,气体燃烧膨胀,推动活塞向下运动 ,进气孔关闭,曲轴箱内的混合气受到压缩,当活塞接近下止点时, 排气孔打开,排出废气,活塞再向下运动,换气孔打开,受到压缩的 混合气便从曲轴箱经进气孔流入气缸内,并扫除废气。
排气门打开
活塞
残余废气
汽车发动机的工作原理及总体构造
汽车发动机的工作原理及总体构造
一、汽车发动机的工作原理
1.吸气:发动机的活塞下行时,活塞腔内的气门打开,通过气门进入
汽缸的混合气。
2.压缩:活塞上行时,活塞腔内的气门关闭,活塞将混合气压缩成高
压气体。
3.爆燃:在活塞接近顶死点时,火花塞产生火花,将混合气点燃爆炸,释放出能量。
4.排气:活塞下行时,废气通过排气门排出汽缸,为新的混合气提供
空间。
通过这四个基本过程循环运作,汽车发动机可以持续地产生动力,驱
动汽车运行。
二、汽车发动机的总体构造
1.气缸体系:汽缸是发动机燃烧的主要部分,通常由铁合金或铝合金
制成。
汽缸体内设置有活塞和气门,通过这些部件的运动来实现吸气、压缩、爆燃和排气的过程。
2.曲轴与连杆机构:曲轴是将活塞运动转化为有用功的装置,具有一
定的几何结构,可以将来自活塞的线性运动转化为旋转运动。
连杆连接活
塞与曲轴,将活塞的线性运动转化为曲轴的旋转运动。
3.气门机构:气门控制气缸内的进气和排气。
气门通过气门杆与凸轮
轴相连接,由凸轮轴的转动带动气门的开闭。
4.燃油供给系统:燃油供给系统包括燃油箱、燃油泵、喷油器等。
燃油从燃油箱经过燃油泵被送入汽缸,与空气混合后形成可燃气体。
此外,还有点火系统、冷却系统、润滑系统等辅助系统,保证发动机正常运行。
总之,汽车发动机通过吸气、压缩、爆燃和排气这四个基本过程,不断地将化学能转化为机械能,从而驱动汽车运行。
其总体构造包括气缸体系、曲轴与连杆机构、气门机构和燃油供给系统等。
这些构造相互配合,共同完成发动机的工作。
发动机工作原理和总体构造
(四)飞轮的作用: 四冲程发动机工作循环的四个活塞行程中,只有一个行程是作功的,其余三个行程是依靠飞轮的惯性
(b)表面点火: 在火花塞点火之前,由于燃烧室内灼热表面(如排气门头部、火花塞电极处、积碳处)点燃可燃混合气
而产生的另一种不正常燃烧现象,称为表面点火。 表面点火现象:
表面点火发生时,也伴有强烈的敲缸声(较沉闷),产生的高压会使发动机机件机械负荷增加,寿命降 低。
(c)汽油机压缩比的选择: 应在避免引起爆燃和表面点火的前提下尽可能提高压缩比,以提高发动机功率,改善燃油经济性。
冷却系—水泵9由曲轴14上的皮带轮带动,将来自散 热器冷却后的冷却水泵入气缸7燃烧室周围的冷却水 套,经过气缸盖6中的冷却水套,热水由气缸盖上部 的出水口流往散热器。
(三)发动机基本术语
上止点(T.D.C.):
活塞顶离曲轴中心最远处。
下止点(B.D.C.): 活塞行程 S :
活塞顶离曲轴中心最近处。
(b)压缩行程
(a)爆燃: 由于压缩比过高导致压缩终了时气体压力和温度过高,在火花塞点火之后燃烧室内离点燃中心较远处的
末端可燃混合气自燃而造成的一种不正常燃烧现象,称为爆燃。 爆燃现象:
爆燃时,火焰以极高的速率传播,温度和压力急剧升高,形成压力波,以声速推进,当这种压力波撞击 燃烧室壁时就发出尖锐的敲缸声。同时还会引起发动机过热、功率下降、燃油消耗率增加等一系列不良后果, 严重爆燃时甚至造成排气门烧废、轴瓦破裂、活塞顶熔穿、火花塞绝缘体被击穿等机件损坏现象。
发动机的基本工作原理
发动机的基本工作原理
发动机的基本工作原理是将燃料燃烧产生的能量转化为机械能,以驱动车辆或提供其他动力需求。
发动机一般由以下几个关键组成部分构成:燃料系统、进气系统、排气系统、冷却系统、点火系统和润滑系统。
发动机的工作原理如下:
1. 进气过程:发动机通过进气门进入外部空气,进气门打开时,汽缸内的压力低于外部大气总压,而使空气进入汽缸。
2. 压缩过程:活塞随后向上运动,并将进气气体压缩到较高的压力和温度。
这个过程提供了燃烧所需的高温高压环境。
3. 燃烧过程:点火系统在活塞接近上止点时引燃混合油的空气燃料。
燃烧会产生高温高压的气体,使活塞向下运动。
4. 排气过程:废气由活塞推向排气门,并进入排气系统排出。
排气门打开,废气排放到大气中。
5. 润滑过程:发动机的运转过程中,活塞与汽缸壁之间会产生摩擦,润滑系统通过提供适量的润滑油来减少摩擦,并保护发动机的各个部件。
这些过程的循环不断重复,使得发动机能够持续地提供动力。
发动机的工作原理基于可燃物质的燃烧,将化学能转化为机械能,实现了驱动车辆等工作的目的。
汽车发动机的作用和工作原理
.
第2章 传动系概述
2.1 传动系的作用及组成 2.1.2 传动系的组成及各总成的功用
2.液力机械式传动系 主要由液力机械变速器,万向传动装置,主
减速器及差速器,半轴组成。
.
第2章 传动系概述
2.2 汽车驱动形式与传动系统布置 2.2.2 传动系统的布置形式
1.发动机前置后轮驱动(FR) FR的优点是:附着力大,易获得足够的驱动力,
活
工作特征:进气门关,
塞
排气门关,活塞下行。
作功终了:温度 1500~1700 K, 压
力300~500 kPa
.
排气行程
进气门关闭 排气门打开
残余废气
排气结束时曲轴转角为 540° --720°
工作特征:进气门关, 排气门开,活塞上行。
活 塞
温度900~1200 K 压力 105~125 kPa
a)发动机纵向布置
.
b)发动机横向布置
第2章 传动系概述
2.2 汽车驱动形式与传动系统布置 2.2.2 传动系统的布置形式
3.发动机中置后轮驱动(MR) MR的优点是:轴荷分配均匀,具有很中性的操控特性。
缺点是:发动机占去了座舱的空间,降低了空间利用率和 实用性,因此MR大都是追求操控表现的跑车。
3.必要时中断传动。利用变速器中的空档,中断动力传递, 使发动机能够起动和怠速运转,满足汽车暂时停车或滑 行的需要;
简述发动机工作原理
简述发动机工作原理
发动机工作原理是指将燃料与空气混合后在燃烧室中燃烧产生高温高压气体,再通过落差供给到活塞上,从而驱动曲轴转动,从而达到产生动力的目的。
发动机的工作原理可以简单地分为四个基本过程:进气、压缩、燃烧和排气。
首先是进气过程,发动机通过进气阀门将外部空气引入气缸内。
然后是压缩过程,活塞上下运动压缩进入气缸的混合气体,使其压力和温度升高。
接下来是燃烧过程,当活塞接近上止点位置时,点火系统会引发火花,将点火能量传递给混合气体,引发燃烧。
燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动,同时带动连杆使曲轴转动。
最后是排气过程,废气通过排气门排出气缸,为新的循环做准备。
发动机实际上通过不断重复这四个基本过程来驱动车辆行驶。
发动机的工作效率取决于很多因素,如燃料的燃烧效果、气缸容积和气门的操作等。
发动机的基本工作原理
发动机的基本工作原理
1. 发动机是指将能量转换成动力的装置,是现代机械动力的基础,其基本工作原理可以概括为热力循环、燃烧、气体动力等三个部分。
2. 热力循环:发动机工作的第一步是吸入空气,并将其压缩。
呼气时,气体被从燃烧室中排出,产生了巨大的动力。
这个过程中,发动机内部的压力和温度变化是相互联系的,由于燃烧过程产生的能量,在发动机中不断传递,形成了热力循环。
3. 燃烧:发动机的燃烧室中燃料与空气混合,经过点火后进行燃烧。
当燃料与氧气接触会产生高温、高压的燃烧,同时在化学反应中产生水蒸气和二氧化碳等尾气。
这个过程中,燃烧的质量和速度直接影响机械动力的产生,而燃烧产生的噪音、热和振动等则是发动机排放和损坏的主要原因。
4. 气体动力:热力循环和燃烧产生了高温、高压的气体,这个气体将被引导到发动机的动力装置中,从而产生机械动力。
在发动机内部,气体动力的产生是一个复杂的过程,涉及到缸体、活塞、曲轴等关键部件的复杂协作。
5. 总体而言,发动机的基本工作原理是通过热力循环、燃烧和气体动力三个阶段的协同作用来产生机械动力。
这个过程中,发动机内部不断传递能量,热力转换为机械动力。
然而,这个过程中也会产生噪音、热、振动等问题,因此在设计和使用中需要考虑诸如节能、降噪、减振等因素。
汽车发动机、变速箱基本工作原理(图文版)
汽车发动机、变速箱基本工作原理(图文版)标准化文件发布号:(9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII发动机基本工作原理一、基本理论汽油发动机将汽油的能量转化为动能来驱动汽车,最简单的办法是通过在发动机内部燃烧汽油来获得动能。
因此,汽车发动机是内燃机----燃烧在发动机内部发生。
有两点需注意:1.内燃机也有其他种类,比如柴油机,燃气轮机,各有各的优点和缺点。
2.同样也有外燃机。
在早期的火车和轮船上用的蒸汽机就是典型的外燃机。
燃料(煤、木头、油)在发动机外部燃烧产生蒸气,然后蒸气进入发动机内部来产生动力。
内燃机的效率比外燃机高不少,也比相同动力的外燃机小很多。
所以,现代汽车不用蒸汽机。
相比之下,内燃机比外燃机的效率高,比燃气轮机的价格便宜,比电动汽车容易添加燃料。
这些优点使得大部分现代汽车都使用往复式的内燃机。
二、燃烧是关键汽车的发动机一般都采用4冲程。
(马自达的转子发动机在此不讨论,汽车画报曾做过介绍)4冲程分别是:进气、压缩、燃烧、排气。
完成这4个过程,发动机完成一个周期(2圈)。
理解4冲程活塞,它由一个活塞杆和曲轴相联,过程如下1.活塞在顶部开始,进气阀打开,活塞往下运动,吸入油气混合气2.活塞往顶部运动来压缩油气混合气,使得爆炸更有威力。
3.当活塞到达顶部时,火花塞放出火花来点燃油气混合气,爆炸使得活塞再次向下运动。
4.活塞到达底部,排气阀打开,活塞往上运动,尾气从汽缸由排气管排出。
注意:内燃机最终产生的运动是转动的,活塞的直线往复运动最终由曲轴转化为转动,这样才能驱动汽车轮胎。
三、汽缸数发动机的核心部件是汽缸,活塞在汽缸内进行往复运动,上面所描述的是单汽缸的运动过程,而实际应用中的发动机都是有多个汽缸的(4缸、6缸、8缸比较常见)。
我们通常通过汽缸的排列方式对发动机分类:直列、V或水平对置(当然现在还有大众集团的W型,实际上是两个V组成)。
不同的排列方式使得发动机在顺滑性、制造费用和外型上有着各自的优点和缺点,配备在相应的汽车上。
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!发动机基本工作原理发动机基本工作原理一、基本理论汽油发动机将汽油的能量转化为动能来驱动汽车,最简单的办法是通过在发动机内部燃烧汽油来获得动能。
因此,汽车发动机是内燃机----燃烧在发动机内部发生。
有两点需注意:1.内燃机也有其他种类,比如柴油机,燃气轮机,各有各的优点和缺点。
2.同样也有外燃机。
在早期的火车和轮船上用的蒸汽机就是典型的外燃机。
燃料(煤、木头、油)在发动机外部燃烧产生蒸气,然后蒸气进入发动机内部来产生动力。
内燃机的效率比外燃机高不少,也比相同动力的外燃机小很多。
所以,现代汽车不用蒸汽机。
相比之下,内燃机比外燃机的效率高,比燃气轮机的价格便宜,比电动汽车容易添加燃料。
这些优点使得大部分现代汽车都使用往复式的内燃机。
二、燃烧是关键汽车的发动机一般都采用4冲程。
4冲程分别是:进气、压缩、燃烧、排气。
完成这4个过程,发动机完成一个周期(2圈)。
理解4冲程活塞,它由一个活塞杆和曲轴相联,过程如下:1.活塞在顶部开始,进气阀打开,活塞往下运动,吸入油气混合气2.活塞往顶部运动来压缩油气混合气,使得爆炸更有威力。
直列4缸V6水平对置4缸不同的排列方式使得发动机在顺滑性、制造费用和外型上有着各自的优点和缺点,配备在相应的汽车上。
四、排量混合气的压缩和燃烧在燃烧室里进行,活塞往复运动,你可以看到燃烧室容积的变化,最大值和最小值的差值就是排量,用升(L)或毫升(CC)来度量。
汽车的排量一般在1.5L~4.0L之间。
每缸排量0.5L,4缸的排量为2.0L,如果V型排列的6汽缸,那就是V6 3.0升。
一般来说,排量表示发动机动力的大小。
所以增加汽缸数量或增加每个汽缸燃烧室的容积可以获得更多的动力。
五、发动机的其他部分凸轮轴控制进气阀和排气阀的开闭火花塞火花塞放出火花点燃油气混合气,使得爆炸发生。
火花必须在适当的时候放出。
阀门进气、出气阀分别在适当的时候打开来吸入油气混合气和排出尾气。
在压缩和燃烧时,这两个阀都是关闭的,来保证燃烧室的密封。
活塞环在气缸壁和活塞中提出密封:1.防止在压缩和燃烧时油气混合气和尾气泄漏进润滑油箱。
2.防止润滑油进入汽缸内燃烧。
大多“烧机油”的汽车就是因为发动机太旧:活塞环不再密封引起的(尾气管冒青烟)活塞杆连接活塞环和曲轴,使得活塞和曲轴维持各自的运动。
润滑油槽包围着曲轴,里面有相当数量的油。
何谓正时一具引擎要能正确的运转,所有零件都要能在正确的时间和正确的位置做正确的事,在最佳的协调下,发挥应有的性能。
就像一支部队要作战前,指挥官会分配每一组甚至每个人个别的任务,大家接受任务后,还有一件事很重要,没错,就是:对表!所有人都必须在一个独一的时间轴内完成任务。
大家都必须各自在正确的时间到达定位,这就是「正时」。
那么,在引擎中要怎么「对表」,又要以谁为准呢?引擎中最主要的转动是曲轴,所以所有的正时都以曲轴旋转角度做为基准。
以一个单缸引擎为例,当活塞在上死点时为0度,到了下死点时为180度,四行程引擎以720度为一循环,所有运转件就以曲轴的运转为准,曲轴每旋转720度,所有运作就完成一次循环。
凸轮之所以能在正确的时机开启汽门,便是靠着正时链条,与曲轴保持正确的正时。
曲轴正时齿盘我们知道引擎中一切的运转都以曲轴为准,所以曲轴就有责任将它的正时「告知」所有机件。
由于现在ECU的运算分辨率越来越高,甚至达到32位以上,所以需有一机件能精确的撷取正时讯号。
目前大部分引擎会在曲轴的一端装设一个齿盘,再由一个磁感sensor来接收并产生讯号。
假设齿盘有60齿,一圈360度则每一齿间距为6度,当曲轴转动时,齿盘会以相同的转速跟着曲轴转动,而每一齿经过sensor时,会感应一个磁场,并由sensor转换为电子讯号让ECU得知目前的曲轴角度,好使喷油、点火等动作能在正确时机作动。
正时皮带与正时链条现在引擎多是顶置式凸轮轴的设计,就是将凸轮轴设置在引擎缸头上,要驱动凸轮轴必须利用皮带或炼条使之与运转中的曲轴连结。
就如前面提到的,凸轮轴的运转也需要「正时」,所以在安装正时皮带时,凸轮和曲轴的正时必须对妥。
由于正时皮带属于耗损品,而且正时皮带一旦断裂,凸轮轴当然不会照着正时运转,此时极有可能导致汽门与活塞撞击而造成严重毁损,所以正时皮带一定要依据原厂指定的里程或时间更换。
而正时炼条则会有相当长的寿命,所以选购配置正时炼条引擎的车,会省去更换正时皮带的麻烦与开支。
节气门与进气歧管节气门是在进气的管道中,加入一组蝴蝶阀,利用阀片旋转角度不同、开口不同的方式,控制进气量,进一步控制引擎的动力。
现在车辆多采用电子节气门设计,可由引擎控制模块进行精确的控制,让输出提高、油耗下降。
新鲜空气自进气道、空气滤清器一路往引擎前进,下一个会碰到的就是节气门,也就是俗称的「油门」。
这是整个引擎,唯一由驾驶人所控制的机构,在化油器引擎中,这个任务则由化油器担任;而在喷射供油引擎中,节气门阀体取代了化油器。
在采用了喷射供油系统后,燃油直接在进气门前由喷射器射出,节气门阀体便少了使燃油与空气混合的任务。
但为了能精确控制油气混合,节气门阀体机构并不比化油器简单。
一个典型的节气门体,应具备主进气道及节气门,而节气门是由一弹簧控制,当驾驶者未踩下油门时,节气门处于关闭状态,使大部分的空气被排除在阀门外;而当驾驶踏下油门踏板时,油门拉线便会拉动节气门弹簧,使阀门打开让空气从主进气道进入引擎中。
除此之外,还有一个节气门感知器来把节气门开度转成电子讯号,使得引擎监理系统(ECU)能依据此来控制燃油喷量。
节气门阀体上还有一个怠速控制阀,是由一步进马达控制,引擎ECU会在冷车、启闭冷气、空档与D档变换等时机,控制怠速马达的作动,以调整引擎怠速之合适的进气量。
传统的节气门(油门)是以油门拉线采机械方式驱动,然而为了全车控制的整体性,许多新推出的车型已采用了电子控制的节气门(电子油门)。
新鲜空气自进气道、空气滤清器一路往引擎前进,下一个会碰到的就是节流阀,也就是俗称的「油门」。
这是整个引擎,唯一由驾驶人所控制的机构,在化油器引擎中,这个任务则由化油器担任;而在喷射供油引擎中,节流阀体取代了化油器。
在采用了喷射供油系统后,燃油直接在进气门前由喷射器射出,节流阀体便少了使燃油与空气混合的任务。
但为了能精确控制油气混合,节流阀体机构并不比化油器简单。
一个典型的节流阀体,应具备主进气道及节流阀,而节流阀是由一弹簧控制,当驾驶者未踩下油门时,节流阀处于关闭状态,使大部分的空气被排除在阀门外;而当驾驶踏下油门踏板时,油门拉线便会拉动节流阀弹簧,使阀门打开让空气从主进气道进入引擎中。
除此之外,还有一个节流阀感知器来把节流阀开度转成电子讯号,使得引擎监理系统(ECU) 能依据油门开度来控制燃油喷量。
节流阀体上还有一个怠速控制阀,是由一步进马达控制,引擎ECU会在冷车、启闭冷气、空档与D档变换等时机,控制怠速马达的作动,以调整引擎怠速之合适的进气量。
传统的节流门(油门) 是以油门拉线采机械方式驱动,然而为了全车控制的整体性,许多新推出的车型已采用了电子控制的节流阀(电子油门)。
进气歧管在谈到进气歧管之前,我们先来想想空气是怎样进入引擎的。
在引擎概论中我们曾提到活塞在汽缸内的运作,当引擎处于进气行程时,活塞往下运动使汽缸内产生真空(也就是压力变小),好与外界空气产生压力差,让空气能进入汽缸内。
举例来说,大家都应该有被打过针,也看过护士小姐如何将药水吸入针桶内吧!假想针桶就是引擎,那么当针桶内的活塞向外抽出时,药水就会被吸入针桶内,而引擎就是这样把空气吸到汽缸内的。
由于进气端的温度较低,复合材料开始成为热门的进气歧管材质,其质轻则内部光滑,能有效减少阻力,增加进气的效率。
好了,回到主题,进气歧管位于节气门与引擎进气门之间,之所以称为「歧管」,是因为空气进入节气门后,经过歧管缓冲统后,空气流道就在此「分歧」了,对应引擎汽缸的数量,如四缸引擎就有四道,五缸引擎则有五道,将空气分别导入各汽缸中。
以自然进气引擎来说,由于进气歧管位于节气门之后,所以当引擎油门开度小时,汽缸内无法吸到足量的空气,就会造成歧管真空度高;而当引擎油门开度大时,进气歧管内的真空度就会变小。
因此,喷射供油引擎都会在进气歧管上装设一个压力计,供给ECU判定引擎负荷,而给予适量的喷油。
歧管真空不只可用来供给判定引擎负荷的压力讯号,还有许多用处呢!如煞车也需要利用引擎的真空来辅助,所以当引擎发动后煞车踏板会轻盈许多,就是因为有真空辅助的缘故。
还有某些形式的定速控制机构也会利用到歧管真空。
而这些真空管一旦有泄漏或者不当改装,会造成引擎控制失调,也会影响煞车的作动,所以奉劝读者尽量不要于真空管上作不当的改装,以维护行车的安全。
进气歧管的设计也是大有学问的,为了引擎每一汽缸的燃烧状况相同,每一缸的歧管长度和弯曲度都要尽可能的相同。
由于引擎是由四个行程来完成运转程序,所以引擎每一缸会以脉冲方式进气,依据经验,较长的歧管适合低转速运转,而较短的歧管则适合高转速运转。
所以有些车型会采用可变长度进气歧管,或连续可变长度进气歧管,使引擎在各转速域都能发挥较佳的性能。
直列引擎VS V型引擎直列引擎直列引擎一如其名,直列引擎的汽缸均排成一直线。
引擎的所有汽缸均排列在同一平面上,形成一直列的情形,称为直列引擎。
以直列四汽缸引擎为例,常见的标示方式有二种,一是取与排列外型相似的I做标示,就标示为「I4」。
另外一种则是以英文Line做开头,而标示为「Line 4」或「L6」以代表直列4汽缸或是直列6汽缸引擎之意。
V型引擎汽缸数增加,采用V型汽缸配置的引擎可以有效减少引擎体积,增加车室空间。
引擎的汽缸分别排列在二个平面上,此二个平面相互产生一个夹角。
汽缸呈V型排列的引擎会因汽缸数量的不同,而有60、90、120度三种常见的角度。
夹角为180度的引擎则另外称为「水平对置式引擎」。
冷却系统冷却系统的功用冷却系统的功用是带走引擎因燃烧所产生的热量,使引擎维持在正常的运转温度范围内。
引擎依照冷却的方式可分为气冷式引擎及水冷式引擎,气冷式引擎是靠引擎带动风扇及车辆行驶时的气流来冷却引擎;水冷式引擎则是靠冷却水在引擎中循环来冷却引擎。
不论采何种方式冷却,正常的冷却系统必须确保引擎在各样行驶环境都不致过热。
冷却循环因为多数车辆皆采用水冷式引擎,所以本文以介绍水冷式引擎之冷却循环为主。
在水冷引擎的冷却循环中,可分为「小循环」与「大循环」。
小循环是指冷却水仅在引擎内循环,而大循环则是冷却水在引擎与热交换器(水箱) 间循环。
为什么要有大循环与小循环呢?主要是因为引擎在冷车时温度低,此时少量的冷却水在引擎内作小循环,使引擎能迅速达到工作温度;一旦引擎达到工作温度,控制大、小循环转换的温度控制阀(俗称水龟) 则会开启,让冷却水能流至水箱内让空气将热带走,引擎温度越高,水龟开启的程度就越大,冷却水的流量也越大,好带走更多的热量。