气缸、气门、功率 发动机基本参数详解

气缸、气门、功率发动机基本参数详解

作者:不详 2003-7-10 10:46:50 已读:388次

这里向大家简要介绍一下：

汽车发动机的基本参数包括发动机缸数，气缸的排列形式，气门，排量，最高输出功率，最大扭矩。

缸数：汽车发动机常用缸数有3、4、5、6、8缸。排量1升以下的发动机常用3缸，1- 2.5升一般为4缸发动机，3升左右的发动机一般为6缸，4升左右为8缸，5.5升以上用12缸发动机。一般来说，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，从而获得较大的提升功率。

气缸的排列形式：一般5缸以下的发动机的气缸多采用直列方式排列，少数6缸发动机也有直列方式的。直列发动机的气缸体成一字排开，缸体、缸盖和曲轴结构简单，制造成本低，低速扭矩特性好，燃料消耗少，尺寸紧凑，应用比较广泛，缺点是功率较低。直列6缸的动平衡较好，振动相对较小。大多6到12缸发动机采用V形排列，V形即气缸分四列错开角度布置，形体紧凑，V形发动机长度和高度尺寸小，布置起来非常方便。V8发动机结构非常复杂，制造成本很高，所以使用的较少，V12发动机过大过重，只有极个别的高级轿车采用。

气门数：国产发动机大多采用每缸2气门，即一个进气门，一个排气门；国外轿车发动机普遍采用每缸4气门结构，即2个进气门，2个排气门，提高了进、排气的效率；国外有的公司开始采用每缸5气门结构，即3个进气门，2个排气门，主要作用是加大进气量，使燃烧更加彻底。气门数量并不是越多越好，5气门确实可以提高进气效率，但是结构极其复杂，加工困难，采用较少，国内生产的新捷达王就采用五气门发动机。

排气量：气缸工作容积是指活塞从上止点到下止点所扫过的气体容积，又称为单缸排量，它取决于缸径和活塞行程。发动机排量是各缸工作容积的总和，一般用于(L)来表示。发动机排量是最重要的结构参数之一，它比缸径和缸数更能代表发动机的大小，发动机的许多指标都同排气量密切相关。

最高输出功率：最高输出功率一般用马(PS)或千瓦(KW)来表示。发动机的输出功率同转速关系很大，随着转速的增加，发动机的功率也相应提高，但是到了一定的转速以后，功率反而呈下降趋势。一般在汽车使用说明中最高输出功率同时每分钟转速来表示(r／min)，如100PS／5000r ／min，即在每分钟5000转时最高输出功率100马力。

最大扭矩：发动机从曲轴端输出的力矩，扭矩的表示方法是N.m／r／min，最大扭矩一般出现在发动机的中、低转速的范围，随着转速的提高，扭矩反而会下降。当然，在选择的同时要权衡一下怎样合理使用、不浪费现有功能。比如，北京冬夏都有必要开空调，在选择发动机功率时就要考虑到不能太小；只是在城市环路上下班交通用车，就没有必要挑过大马力的发动机。尽量做到经济、合理选配发动机。

最近一年新车型层出不穷，尤其是轿车中带“T”标志的产品越来越多，很多人买车也专找带“T”的买，奥迪、帕萨特、宝来轿车都有带“T”的。现在很多人都知道了，涡轮增压简称TURBO，如果在轿车尾部看到TURBO或者T，即表明该车采用的发动机是涡轮增压发动机。但涡轮增压发动机到底有什么好处？冬季如何使用？如何保养？

段师傅告诉记者：涡轮增压器实际上类似于空气压缩机，通过压缩空气来增加进气量。它是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮再压送由空气滤清器管道进来的空气，使之增压进入气缸。当发动机转速增快，废气排出速度与涡轮转速也同步增快，叶轮就压缩更多的空气进入气缸，这样就可以有更多的燃料进入气缸进行燃烧，因此就可以增加发动机的输出功率了。

一台发动机装上涡轮增压器后，其输出的最大功率与未装增压器的相比，可增加大约40％，甚至更多。另外，发动机在采用了增压技术后，还能提高燃油经济性和降低尾气排放。不过，发动机在采用废气涡轮增压技术后，工作中产生的最高爆发压力和平均温度将大幅度提高，从而使发动机的机械性能、润滑性能都会受到影响。为了保证增压发动机在较高的机械负荷和热负荷条件下能可靠耐久地工作，必须在发动机主要热力参数的选取、结构设计、材料、工艺等方面做必要的改变，而不是简单地在发动机上装一个增压器就行了。由于这个改变过程在实行中难度颇大，而且还要考虑增压器与发动机的匹配问题，因此在一定程度上也限制了废气涡轮增压技术在发动机上的应用。

使用注意事项

由于涡轮增压器经常处于高速、高温下工作，增压器废气涡轮端的温度在600℃左右，增压器转子以832－1040r／min 的高速旋转，因此为了保证增压器的正常工作，使用中应注意以下几点：

1、不能着车就走。发动机发动后，特别是在冬季，应让其怠速运转一段时间，以便在增压器转子高速运转之前让润滑油充分润滑轴承。所以刚启动后千万不能猛轰油门，以防损坏增压器油封。

电子控制汽油喷射装置，一般由喷油油路，传感器组和电子控制单元三大部分组成。喷射器安装在原来化油器位置上，称为单点电控燃油喷射装置；喷射器安装在每个气缸的进气管上，称为多点电控燃油喷射装置。两者除了喷射器的安装位置不同外，还有使用性能和制造成本的差异。1)汽油2)空气3)节气门4)进气歧管5)喷嘴6)发动机缸体

汽油发动机是依靠混合气在气缸内燃烧作功而运转的，发动机的运行质量很大程度由混合气

的质量决定，混合气的形成在相当程度上又决定于燃油喷射系统的形式。因此，采用哪一种电控燃油喷射形式对发动机性能的影响是很大的。

混合气中的燃油要雾化才能完全与空气混合，才能有助于燃烧。在供油系统中，燃油进入进气歧管时呈油滴状，在流向进气门的过程中，大部分油滴形成燃油雾气，小部分油滴则在进气歧管管壁上形成油膜。为了减少管壁油膜的数量，单点喷射和多点喷射采取了不同的方式去解决。

单点喷射是将喷射器设在节气门上方，只能改善在节气门处的雾化以及加热管壁温度提高燃油的蒸发程度，但难以保证节气门后至进气门的一段管壁上不形成油膜或油滴，因此进气歧管的结构对混合气的输送和分配有重大影响，而且难以实现在所有工况下都能保持理想的混合气分配；多点喷射是将喷射器设在进气门处，燃油在热的进气门上进一步蒸发与空气充分混合后立即通过进气门进入燃烧室，不受到进气歧管结构的影响，可以保证均匀一致的混合气分配。

当然，看事物总要有一分为二的现点。单点喷射虽然在运行性能上略低于多点喷射，但其构造简单，工作可靠，维护简单。其中一个很显著的优点，单点喷射的喷射器设在节气门上方，直接向气流速度很高的进气管道中喷射，由于该处压力低（流速与压力成反比），喷射时只需要0.1MPa的低压就可以喷射了，多点喷射则要在0.35MPa才工作，这就意味着单点喷射系统可以降低对电动燃油泵的要求，节省了成本。

单点喷射系统（SPI）也称为中央燃油喷射（CFI），它也象多点喷射系统一样（参阅汽油喷射发动机二），由三部分组成：供油部分、供气部分和控制部分。

供油部分由燃油箱、电动燃油泵、燃油滤清器、压力调节器和中央喷射器等组成，电动燃油泵一般安装在燃油箱内，系统以0.1MPa的低压将油泵出经燃油滤清器过滤杂质，送至中央喷射器喷出。

供气部分由空气滤清器、节气门、进气歧管、气缸等组成，当空气吸入节气门后即开始与雾化燃油混合形成混合气，通过进气歧管分配至各个气缸。

控制部分由电子控制单元(ECU)、各类传感器组成。主要的传感器有节气门位置传感器，水温传感器、氧传感器、曲轴位置传感器等，它们将信号反馈至ECU，再由ECU向中央喷射器等执行件发出工作指令。

为了保证汽车发动机的运行质量，现在大部分乘用车发动机电控燃油喷射系统采用多点喷射的型式，单点喷射系统一般仅用于小型乘用车上。当然，采用多点喷射还是单点喷射，设计师完全是依据企业的生产成本，车辆的使用对象等方面考虑的。如果采用单点喷射形式，设计师必然要考虑进气歧管结构形式的设计问题。［车汇通］