發動機作為汽車的三大件之一,是汽車的動力來源,它將燃料的化學能通過燃燒轉化為機械能,從而帶動車輛運動以及其他電氣設備工作。下面從發動機的分類、結構和工作原理三方面介紹一下發動機(活塞往復式、汽油機)。
一、發動機分類
這裡的分類主要講一講我們在日常中聽到最多的L型、V型、W型以及H型發動機,即通過氣缸不同的排列方式來分。
1、L型
L型發動機又稱為直列式發動機,顧名思義,即氣缸分佈在一條直線上。L型發動機在日常生活中最常見,我們一般家用車上搭載的即為L3或L4型(3或4代表汽缸數)發動機。L型發動機的優點是結構簡單、成本較低,但當氣缸數過多時會出現縱向體積太大,不易佈置的問題。
2、V型
V型發動機的氣缸是兩兩左右叉開的,形成一定的夾角,從側面看上去就像“V”一樣,所以叫V型發動機。V型發動機與直列發動機相比,縮短了機體長度和高度,但加大了發動機的寬度,且形狀較複雜,加工困難。
3、W型
W型發動機嚴格說來還是屬於V型發動機的一種,只是將V型發動機兩邊的氣缸再再分成兩組,從側面看就像“W”一樣,因此得名。其最大的好處就是結構緊湊,易於佈置,有利於發動機艙的空間的優化,缺點就是結構過於複雜,對加工工藝要求極高。
4、H型
H型發動機又稱為水平對置發動機,水平對置發動機的最大優點是重心低。由於它的汽缸為“平放”,不僅降低了汽車的重心,還能讓車頭設計得又扁又低,這都能增強汽車的行駛穩定性。但水平對置發動機潤滑困難,而且一旦側面發生事故,有可能造成氣門頂死,使發動機嚴重損壞。目前使用H型發動機的車企主要有保時捷和斯巴魯。
二、發動機結構
發動機機體組是發動機各機構、各系統的裝配基體。機體組包括氣缸蓋,氣缸體以及油底殼。有的發動機將氣缸體分成上下兩部分,上部稱為氣缸體,下部為曲軸箱。氣缸蓋與氣缸體之間有汽缸墊,氣缸體與油底殼之間也有密封墊片,我們常說的發動機滲油、漏油通常就是發生在這兩個地方。發動機通常由兩大機構、五大系統組成,下面一一介紹:
1、兩大機構
發動機的兩大機構包括配氣機構和曲柄連桿機構。其中配氣機構主要包括凸輪軸正時帶輪、凸輪軸、氣門座、氣門彈簧、進排氣門、正時皮帶等等,主要負責發動機在正確時間進氣與排氣;曲柄連桿機構包括活塞、連桿、曲軸、飛輪、曲軸帶輪等等,主要作用是將燃料燃燒的化學能轉化為機械能,以及將活塞的直線往復式運動轉化為旋轉運動。
2、五大系統
發動機五大系統包括:燃料供給系統、起動系統、冷卻系統、潤滑系統和點火系統。
2.1 燃料供給系統
燃料供給系統的功用是根據發動機的要求,配製出一定數量和濃度的混合氣,供入氣缸內部。(混合噴射)
2.2 起動系統
起動系統通過起動機帶動發動機曲軸轉動,使發動機從靜止狀態變為工作狀態,使活塞能夠作往復運動。
2.3 冷卻系統
冷卻系統的功用是將受熱的熱零件吸收的部分熱量及時散發出去,並使發動機冷啟動後快速達到最佳工作溫度。
2.4 潤滑系統
潤滑系統的功用是向相對運動的零件表面輸送定量的清潔潤滑油,以實現液體潤滑,減少摩擦阻力,減輕機件的磨損。
2.5 點火系統
點火系統包括點火開關、點火線圈、分電器和火花塞,火花塞伸入燃燒室內,通過電極之間放電產生電火花點燃可燃混合氣。
三、發動機工作原理
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。
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