淺析汽車發(fā)動機技術(shù)原理及應(yīng)用

或許你對各種車型了解已經(jīng)到了出神入化的地步，甭管什么車，只要看一眼車燈，關(guān)于這輛車的概念化常識便會像水銀瀉地一般在記憶里汩汩流出。但這只是膚淺的理解，也許你并未真正懂得汽車的含義。要想真正的理解汽車，你必須向更深的層次探索，譬如發(fā)動機。這就好比要看一個人，首先要看他是否有一顆善良的心一樣。

如果你承認自己是一個車迷，那么你對發(fā)動機就肯定不會陌生。因為它對于汽車而言簡直是太重要了，以至于我們無法忽視它的存在。不過，絕大多數(shù)人對發(fā)動機的了解是很難用“精通”來形容的，其實這也很正常。因為，就連許多被稱作“專家”的業(yè)內(nèi)人士也不見得把每一款發(fā)動機都說得入木三分。

其實，了解發(fā)動機才是了解汽車的充要條件。換句話說，你只有了解了發(fā)動機才算真正了解了汽車。我們在“世界”范圍內(nèi)對發(fā)動機進行了一次“地毯式的搜索”，之后將各式各樣的發(fā)動機網(wǎng)羅在一起，形成了這篇“搜索引擎”。我們的目的只有一個??通過對發(fā)動機全方位的介紹以及對比，讓您可以更系統(tǒng)更全面的了解并掌握有關(guān)發(fā)動機的知識。

引擎常識

簡單上講發(fā)動機就是一個能量轉(zhuǎn)換機構(gòu)，即將汽油(柴油)的熱能，通過在密封汽缸內(nèi)燃燒氣體，氣體膨脹時推動活塞作功，轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，這是發(fā)動機最基本原理。發(fā)動機所有結(jié)構(gòu)都是為能量轉(zhuǎn)換服務(wù)的，雖然發(fā)動機伴隨著汽車走過了100多年的歷史，無論是在設(shè)計上、制造上、工藝上還是在性能上、控制上都有很大的提高，其基本原理仍然未變，這是一個富于創(chuàng)造的時代，那些發(fā)動機設(shè)計者們，不斷地將最新餛技與發(fā)動機融為一體，把發(fā)動機變成一個復雜的機電一體化產(chǎn)品，使發(fā)動機性能達到近乎完善的程度。

發(fā)動機的分類

現(xiàn)代高科技在發(fā)動機上得到完美的體現(xiàn)，一些新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用在發(fā)動機上。如V12、V8、V6發(fā)動機：它們均指氣缸排列成V型，這種發(fā)動機充分利用動力學原理，具有良好的平穩(wěn)性，增大發(fā)動機排量，降低發(fā)動機高度。如：Audi A8 6.0使用W12-12缸V型排列發(fā)動機，BENZS600使用V12-12缸IV型排列發(fā)動機等。

一般情況下，按照排量大小的不同發(fā)動機分為3缸、4缸、6缸、8缸幾種類型。目前1.3L-2.3L排量的車大多采用直列四缸發(fā)動機，其特點是體積小、結(jié)構(gòu)簡單、維修方便;2.5L以上的排量一般采用多缸設(shè)計，其中有直列6缸，如寶馬;也有呈一定角度分兩邊排列的V型6缸發(fā)動機，可有效果降低震動和噪音，如別克車系;一般來說排量越大，發(fā)動機的功率就越高。但現(xiàn)在也有些小排量的車通過渦輪增壓、多氣門、可變正時器等技術(shù)來提高功率。

發(fā)動機的性能

發(fā)動機性能參數(shù)也就是最能體現(xiàn)發(fā)動機工作能力的參數(shù)，主要包括：排量、最大功率、最大扭矩。

排量往往與發(fā)動機功率聯(lián)系在一起，排量的大小影響著發(fā)動機功率的高低，通常也把它作為劃分高、中、低檔車的標準。活塞在氣缸內(nèi)作往復上下運動，這樣往復運動必然有一個最高點和最低點，活塞從最低點到最高點所掃過的氣缸容積，稱為單缸排量，所有氣缸排量總和稱為發(fā)動機排量。最大功率與最大扭矩最容易混淆的兩個概念，有人認為車的功率越大，力就越大，其實不然。同樣300匹馬力，在跑車上可以讓車跑到250公里/小時以上的速度，但在一部貨柜車上，可能最多只有150公里/小時的速度，但它能拖動30-40噸重的貨柜。這里面的奧秘就在于兩部車的扭矩有很大的不同，簡單來說，功率表現(xiàn)在高轉(zhuǎn)速，在發(fā)動機性能曲線圖上，隨著轉(zhuǎn)速上升而明顯上升，它決定了車子能跑多快，扭矩不一定在高轉(zhuǎn)速時發(fā)揮，在曲線圖上較為平直，它可以決定車行駛時的力量，包括加速性。

在解讀發(fā)動機參數(shù)時，需要注意的是，不要單看功率有多大，同時也要看到扭力參數(shù)，并注意當發(fā)動機處于最大功率、最大扭矩時的轉(zhuǎn)速，當然以轉(zhuǎn)速值稍低為好。

V10引擎的基本特征

1.是用鈦合金螺栓把離合器殼固定在發(fā)動機上。

2.向發(fā)動機的空氣噴射系統(tǒng)供氣的碳纖維氣罐，位于車手頭部上方。

3.引擎配氣系統(tǒng)中，每個汽缸有4個氣門。

4.發(fā)動機的噴油嘴是用整塊金屬加工出來的。

5.凸輪軸現(xiàn)在由齒輪驅(qū)動，而1989年RS1雷諾V10的輪軸是用皮帶驅(qū)動的。

6 配氣系統(tǒng)已經(jīng)不用氣門彈簧，氣門現(xiàn)在是用壓縮空氣控制的。

7.為了盡量不用鋼管，汽缸壁內(nèi)部鑄進了油和水的循環(huán)通道。發(fā)動機內(nèi)部使用什么材料?

鋁是當今一級方程式賽車發(fā)動機使用最普遍的材料。在80年代，鑄鐵已全部被較輕的鋁取代。鋁還取代了鎂，因為鎂接觸水會腐蝕。只有必須承受強大作用力的運動件才用鋼來制造。材料基本分配如下：

鋁：63%(汽缸蓋、機油盤、活塞)

鋼：29.5%(凸輪軸、曲輪、定時齒輪)

鎂：1.5%(油泵殼)

碳素纖維：1%(空氣罐、線圈罩)

鈦：5%(連桿、緊固件)

制造一臺發(fā)動機需要150名以上的職工，其中28名工程師、20名制圖員、35名發(fā)動機機械師、8名電子專家、20名機械工和裝配工、4名系統(tǒng)工程師、6名臺架實驗技術(shù)員、15人從事采購、生產(chǎn)和檢驗，另有15人為管理人員。渦輪增壓發(fā)動機：這些年來，一級方程式發(fā)動機變得更緊湊、更輕和更省油。同時，功率增加，渦輪增壓在1977～1988年達到了巔峰。當時最先進的發(fā)動機，包括寶馬、保時捷、雷諾、法拉利和本田的核實功率達到1200馬力以上。這種發(fā)動機改變了一級方程式車賽的面貌。1977年沒有人相信1.5升的渦輪增壓發(fā)動機能擊敗3升的自然吸氣式發(fā)動機。這也許是一級方程式最好的發(fā)動機吧。

名詞解釋

我們明確一下和發(fā)動機相關(guān)的幾個概念

>> 活塞止點與行程：

a)活塞在氣缸內(nèi)作往復運動的兩個極端位置稱為止點?；钊x曲軸放置中心最遠位置稱為上止點，離曲軸放置中心的位置稱為下止點。

上下止點之間的距離稱為活塞的行程。曲軸轉(zhuǎn)動半圈，相當于活塞移動一個行程。

>> 排量

a)活塞在氣缸內(nèi)作往復運動，氣缸內(nèi)的容積不斷變化。當活塞位于上止點位置時，活塞頂部與氣缸蓋內(nèi)表面所形成的空間稱為燃燒室。這個空間容積稱為燃燒室容積。

活塞從上止點移動到下止點所通過的空間容積稱為氣缸排量，如果發(fā)動機有若干個氣缸，所有氣缸工作容積之和稱為發(fā)動機排量。