汽车基础理论知识

汽车基础理论知识

一、汽车发动机基本工作原理是将燃油在密封汽缸内燃烧，使气体膨胀时的热能推动活塞作功，转变为机械能为汽车的行驶提供动力。

㈠发动机的分类。

按燃料分：汽油、柴油、天然气等发动机。

按冷却方式分：水冷式、风冷式发动机。

按进气方式分：自然吸气式----空气靠活塞的抽吸作用进入气缸内。增压式----在发动机上装有增压器，气体预先经过压缩后再进入气缸。

按点火方式分：压燃式发动机----利用气缸内空气被压缩后产

生的高温使燃油自燃，如柴油机。点燃式发动机----利用火花塞发出的电火花点燃混合气，如汽油机、煤气机。

按实现循环的行程数分：四冲程发动机----活塞移动四个行程或曲轴转两圈气缸内完成一个工作循环。二冲程发动机----活塞移动两个行程或曲轴转一圈气缸内完成一个工作循环。

按气缸数目分：单缸发动机、多缸发动机。

按凸轮轴位置数量划分：SOHC及DOHC发动机。

SOHC----单顶置凸轮轴发动机，适用于2气门发动机；

DOHC----双顶置凸轮轴发动机，适用于多气门发动机。

㈡发动机的参数：包括发动机气缸数、气缸的排列形式、气门、压缩比、排气量、最高输出功率、最大扭矩等。

1、发动机缸数汽车都用多缸发动机。排量1Ｌ以下用3缸；

1.3L-

2.3L多采用4缸；2.5L以上采用6缸；4Ｌ为8缸，5.5Ｌ以上用12缸。在同等缸径下，缸数越多排量越大，功率越高；在同等排量下，缸数越多缸径越小，转速可以提高，从而提升功率。

2、气缸的排列有直列立式、直列卧式、V型。应用较少的还有对置式、H型、X型、星型等。

直列排法(L)发动机的气缸成一字排开，缸体、缸盖和曲轴结构简单、维修方便、制造成本低、低速扭矩特性好。缺点是功率较低。一般5缸以下采用直列排法，少数6缸发动机也有直列排法，直列6缸的动平衡较好，振动相对较小。L4：表示直列4缸发动机。

V字形排列（V）6到12缸采用V形排列。优点是占用空间小，可降低震动和噪音。V8结构复杂，成本高，使用较少。V12高级轿车采用。V8：表示Ｖ型排列８缸发动机。

3、气门数国产发动机多采用每缸2气门，一个进气门一个排气门。国外轿车发动机采用每缸4气门，2个进气门2个排气门。有的采用5气门结构，3个进气门2个排气门，提高了进、排气效率，使燃烧更加彻底。5气门结构复杂加工困难。国产新捷达王发动机采用了五气门。

可变进气门控制技术VETC：通过改变进气门开度来改变进气量，提高发动机扭矩，丰田擅长此技术。

4、气缸的压缩比气缸的最大容积及最小容积（或气缸总容积及燃烧室容积）之比，用ε表示。汽油机在运转时，吸进的是汽油及空气混合气，压缩比越大，压缩终了的混合气的压力和温度就越高，混合气中的汽油分子气化得更完全，燃烧更迅速更充分，输出的功率大。低压缩比（10以下）的发动机燃烧时间相对延长，增加了能量消耗降低了动力输出。压缩比越大发动机工作时抖振增大，压缩比过大会出现“爆燃”和“表面点火”现象。爆燃会引起发动机过热，功率下降，油耗增加，甚至损毁发动机。表面点火会增加发动机的负荷，使其寿命降低。

压缩比及燃油压缩比越大，要求使用的汽油标号越高。压缩比低于7.5用90号汽油；压缩比7.5～8.0用90或93号汽油；压缩比8.0～10用93或95号汽油；压缩比在10以上用97号汽油。如果使用低于建议

标号的汽油，可能会产生“敲缸”、发动机振动加剧、不匀速等问题，损害发动机性能，缩短使用寿命。也不是汽油标号越高越好，因为气缸的压缩比、点火提前角等参数在出厂时设置好了，并对抗爆性较差的汽油设置了微调节程序，而对高标号汽油则没有设置程序。盲目使用高标号汽油不仅是浪费，还可能会因其高抗爆性的优势无法发挥而产生加速无力的现象。最好按说明书或油箱盖上标明的选择油号，同时考虑燃油质量的因素。

5、排气量气缸内活塞从最低点到最高点的容积称单缸排量，单位用升(L)表示。发动机所有气缸排量总和为该发动机排气量。排气量越大，输出功率就越高，加速性越好。

轿车按排气量分级：微型车排量≤l升；普通轿车＞l升≤1.6升；中级轿车＞l.6升≤2.5升；高级轿车＞2.5升≤4升；特级轿车＞4升。

6、最大功率功率的单位是马力(PS)或千瓦(kw)。输出功率用每分钟转速(r／min)表示，如100PS／5000r／min表示发动机每分钟5000转时输出功率为100马力。马力决定车辆可克服阻力的速度。功率表现在高转速，它决定了车子能跑多快。发动机的转速增加，功率也相应提高，但达到一定的转速后，功率反而呈下降趋势。

7、最大扭矩扭力是指曲轴回转所做的功，它决定车行驶时可克服阻力的限度，包括加速性。扭矩的表示方法是N．m／r／min。引擎驱动车辆时，最大扭矩一般在发动机的中、低转速的范围。随着转速的提高，扭矩反而会下降。

发动机参数不仅要看功率同时要看扭力参数，以发动机处于最大功率、最大扭矩时的转速值稍低为好。若一台车的最大马力、扭力发生在引擎低转速，该车适合于低速行驶；若发生于高转速该车适合于高速加速性。两部车的扭矩不同，同样300马力，跑车的速度可到250公里／小时，货车可能只有150公里／小时，但它能拖动30-40吨重的货箱。

㈢四冲程汽油发动机工作原理由进气、压缩、燃烧膨胀、排气四个行程组成。

1、进气行程曲轴带动活塞由上止点向下上止点移动，进气门开启，排气门关闭。气缸内的容积增大，气体压力下降，形成一定的真空度，燃料经化油器及空气混合后被吸入气缸。当活塞移动到下止点时，气缸内充满了新鲜混合气以及上一个工作循环未排尽的废气。

2、压缩行程曲轴在飞轮的惯性力作用下旋转，通过连杆推动活塞向上移动，进、排气门关闭，气缸内容积逐渐减小，气缸内的混合气被压缩温度逐渐升高。

3、燃烧膨胀行程火花塞点火，混合气剧烈燃烧，气缸内的温度、压力急剧上升，高温、高压气体推动活塞向下移动，通过连杆带动曲轴旋转。这个行程实现热能转化为机械能，又称为作功行程。

4、排气行程活塞从下止点移动到上止点，排气门打开，废气随着活塞的上行排出气缸。由于燃烧室占有一定容积，不能将废气排尽，残余的废气不仅影响充气，对燃烧也有不良影响。

排气行程结束时，活塞回到上止点，完成了一个工作循环。随