03.06 為什麼要了解發動機的工作原理,有什麼幫助?

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瞭解發動機的工作原理只有一點好處:購買對的汽車

汽車對於普通人而言仍屬於大宗消費品,也就奢侈品範疇的商品;購買一臺汽車並不是特別輕鬆的事,選擇之後不論車輛的品質是高還是低,也不論駕駛體驗是否能伴隨駕駛技術的成長而保證能夠滿足,這臺車都要使用好幾年才能考慮更換。那麼在選車時如果沒有選到優秀的車輛,在多年的用車過程中是否會越用車越反感呢?

答案几乎是沒有爭議的,所以在選車之前總要做一做功課;但太多消費者的功課都做錯了,因為引導汽車領域技術討論熱點的總是一些沒有充足技術儲備的車企,技術流的車企在營銷方面往往比較差。加之汽油價格的線性上升也將討論方向引導至【節油減排】,那麼什麼類型的發動機能真正實現節油呢?


第一節:Turbo&Hp/T

Turbo指渦輪增壓技術,是目前市場佔有率最高的內燃機類型。很多人認為Turbo技術只是為了提升性能,但其本質確實為了降低油耗。增壓的概念是指將壓縮空氣,通俗的解釋是把一大團空氣壓縮成一小團,結果是空氣體積變小可是內部的各種類型的分子總量並沒有減少。發動機計算空氣燃料比(噴油量)是按照進氣體積(流量)計算,所以只要體積不變這噴油量不變,不過壓縮空氣會大大提升性能,因為壓縮空氣中的氧分子比例高於常壓空氣。

氧氣是燃油的助燃劑也是反應催化劑,單位體積內的氧濃度越高則燃燒產生的熱值越大;熱值大這能夠在氣缸內以更強的推動力驅動活塞運轉,活塞會帶動曲軸轉動。以增壓方式使得活塞獲得更大的動力,結果等於提升了發動機的扭矩,而扭矩的提升必然會實現高性能,在不需要高性能的代步駕駛狀態中則能以更低的轉速駕駛車輛,因為發動機轉速越低噴油量越小。這種解釋也許有些不太好理解,但看一看馬力的計算公式也就瞭然了。

(轉速×扭矩÷9549)×1.66=馬力,1馬力的概念為驅動75公斤物體以一米一秒的速度移動。在物體重量不變的前提下發動機輸出的馬力越大則移動速度越快,所以想要獲得合理的車速則需要大馬力。而參考公式可以得出這樣的結論,扭矩越大或轉速越高都可以提升輸出馬力,但是高轉速等於大噴油量會比較費油,想要節油則需要大扭矩低轉速實現大馬力,因為兩者是相乘的關係。

Turbo增壓技術利用壓縮空氣的方式提升扭矩,馬力在同樣的轉速中顯然會比沒有增壓的自吸發動機動力更充沛,參考以下兩組數據。

  • 某2.0L發動機最大扭矩205N·m並在3500轉達到峰值,輸出馬力為102PS。

  • 某2.0T發動機最大扭矩390N·m可在2000~4000轉之間持續輸出,2000轉時輸出馬力111馬力。

排量相同的發動機在相同轉速中的噴油量是一致的,那麼2.0T發動機能夠以低1500轉的轉速輸出更大的馬力,以相同或更高的速度低轉速行駛油耗自然會更低。所以想要選擇到低油耗的汽車則需要首選Turbo渦輪增壓機,不過這只是選擇對的汽車的第一步。

第二步是根據車重選擇排量,車輛越重實現合理車速則需要更大的馬力,也就是得有理想的推重比。用發動機最大馬力除以整備質量得出的數值是推重比(單位Hp/T),該數值在120~140Hp/T是油耗會很理想且駕駛樂趣不錯的標準;在100~110Hp/T之間會有些小馬拉大車,油耗與動力表現都會差一些,再低一些那就只能以溫和的駕駛方式勉強降低油耗了。在瞭解發動機的技術特點之後,綜合車重總能選擇到優秀的汽車,且排量大也不見得會費油。


第二節:變速箱

關於變速箱不用過多解釋,按照「AT≈DCT(溼式)>CVT>AMT>DCT(乾式)」的順序選擇即可。AT變速箱利用液力變矩器和行星齒輪組結構實現傳動與換擋,兩大核心總成的耐用性都非常非常的高,這是目前最可靠的自動變速器;溼式DCT雙離合的耐用性也很理想,但是低速換擋時會有概率出現頓挫,不過DCT的傳動效率高可以大大提升車輛性能,所以只要裝備溼式雙離合的車性能比同級AT車更強則同樣值得選擇。

CVT與AMT屬於退而求次的選擇,CVT的耐用性很差且有低溫保護與傳動效率低的諸多缺點,唯一的優點是製造成本低,所以有些入門級車也還在使用,至於高價車裝備的CVT那隻能說明這些車是低質高價車。AMT是基於手動變速箱通過電機電控系統實現的自動化,換擋原理與手動擋相同所以換擋會有明顯頓挫感,用戶體驗一般但可靠性不錯,商用車多使用這種變速箱。

DCT乾式雙離合不應該選擇,雖然比溼式雙離合的區別只是離合器沒有潤滑和散熱系統,然而這一點差距就決定了離合器的耐用性與穩定性有倍數級的體驗差。乾式雙離合是目前自動變速器中最差的類型且沒有之一,現階段一線自主品牌基本淘汰了這種機器,仍在廣泛使用的是德系車,至於品牌相信汽車愛好者也都有一定程度的瞭解。


總結:瞭解汽車的發動機與變速箱總能選擇到優秀的汽車,出於對自己負責的態度應該適量學習一些相關知識。




天和Auto


瞭解發動機工作原理可以讓我們對發動機的工作有個大概的認識,周圍人員談起來不至於一頭霧水,下面我介紹下常見的四衝程汽油機工作原理:

四衝程汽油機的工作循環由4個活塞行程組成,即進氣行程、壓縮行程、作功行程和排氣行程。

進氣行程

進氣門開啟,排氣門關閉,活塞由上止點向下止點移動,活塞上方的氣缸容積增大,產生真空度,氣缸內壓力降到進氣壓力以下,在真空吸力作用下,通過化油器或汽油噴射裝置霧化的汽油,與空氣混合形成可燃混合氣,由進氣道和進氣門吸入氣缸內。進氣過程一直延續到活塞過了下止點進氣門關閉為止。接著上行的活塞開始壓縮氣體。

壓縮行程

進排氣門全部關閉,壓縮缸內可燃混合氣,混合氣溫度升高,壓力上升。活塞臨近上止點前,可燃混合氣壓力上升到0.6~1.2MPa左右,溫度可達330℃~430℃。

作功行程

在壓縮行程接近上止點時,裝在氣缸蓋上方的火花塞發出電火花,點燃所壓縮的可燃混合氣。可燃混合氣燃燒後放出大量的熱量,缸內燃氣壓力和溫度迅速上升,最高燃燒壓力可達3~6MPa,最高燃燒溫度可達2 200℃~2 500℃。高溫高壓燃氣推動活塞快速向下止點移動,通過曲柄連桿機構對外作功。作功行程開始時,進、排氣門均關閉。

排氣行程

作功行程接近終了時,排氣門開啟,由於這時缸內壓力高於大氣壓力,高溫廢氣迅速排出氣缸,這一階段屬於自由排氣階段,高溫廢氣以當地音速通過排氣門排出。隨排氣過程進行進入強制排氣階段,活塞越過下止點向上止點移動,強制將缸內廢氣排出,活塞到達上止點附近時,排氣過程結束。排氣終了時,氣缸內氣體壓力稍高於大氣壓力,約為0.105~0.115MPa,廢氣溫度約為600℃~900℃。由於燃燒室佔有一定容積,因此在排氣終了時,不可能將廢氣徹底排除乾淨,剩餘部分廢氣稱殘餘廢氣。

四衝程汽油機經過進氣、壓縮、作功、排氣四個行程完成一個工作循環,在這個過程中,活塞上下往復運動四個行程,相應的曲軸旋轉兩週。



微笑談


發動機原理對於非專業人員一下子比較難懂,但是常見的跟發動機相關的車輛使用過程遇到的問題可以瞭解,下面就針對車輛使用過程中跟發動機有關的常見問題進行分享:

1.儀表顯示需要加防凍液了

車輛購置三年以上或超5萬公里了,保養時是否有更換防凍液,如果沒有就要趕緊更換防凍液了,價格也不貴。平時也可以打開機倉自己查看,比如大眾車防凍液新車副水壺都是紅色的,如果都變黃了或者水位線下降了說明需要更換防凍液了。

2.某一天點火困難了

點火困難原因很多,常見的大家可以參照是不是電瓶沒電了,三年沒換過概率很大;是否有缺缸想象,檢查火花塞和點火線圈。



事故小警


只有瞭解發動機的基本工作原理是將熱能轉化為動能的原理,才能更好的瞭解各種機型的優缺點:

1、首先在外力的作用下(起動機的帶動)通過曲軸帶動活塞作往復運動,一旦氣缸作功,便可以脫離外力自行工作

2、活塞由上止點向下止點運動時,進氣門打開,開始實現進氣(汽油車進的是混合氣,柴油機進的是純空氣)------進氣

3、活塞由下止點向上止點運動時,進排氣門關閉,將剛才的進氣進行壓縮,併產生高溫------壓縮

4、在壓縮終了時,汽油車的混和氣在火花塞的作用下進行點火燃燒、柴油車的高溫氣體在噴油器的作用下進行噴油而自行燃燒,氣缸內的氣體在燃燒的作用下急劇膨脹,促使活塞下行------作功

5、活塞再由下止點向上止點運動時,排氣門打開進行排氣,並準備下一個循環。





阿笑說說車


不能開了一輩子車,啥都不知道啊!瞭解汽車發動機的工作原理,運行時候的模式。這樣在車子發生故障時自己也能做一些基本的判斷,防止被4S店或是修理廠的坑騙!


修車小男孩


開車時發動機聲音抖動可以提前預判工作是否正常


皇家護衛


你瞭解了發動機工作原理,就能更好的日常維護髮動機,例如發動機進氣,發動機用空氣濾芯過濾空氣,你要是不瞭解發動機空濾一般1萬左右更換,就會加大發動機磨損


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