汽车发动机

我们说汽车上最值钱的就是发动机，发动机是汽车的心脏，但是你对发动机的知识了解多少

发动机（Engine）是一种能够把其它形式的能转化为机械能的机器，包括如内燃机（汽油发动机等）、外燃机（斯特林发动机、蒸汽机等）、电动机等。如内燃机通常是把化学能转化为机械能。发动机既适用于动力发生装置，也可指包括动力装置的整个机器（如：汽油发动机、航空发动机）。发动机最早诞生在英国，所以，发动机的概念也源于英语，它的本义是指那种“产生动力的机械装置”。

今天我们就只讲一下内燃机。

内燃机，是一种动力机械，它是通过使燃料在机器内部燃烧，并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机。

广义上的内燃机不仅包括往复活塞式内燃机、旋转活塞式发动机和自由活塞式发动机，也包括旋转叶轮式的喷气式发动机，但通常所说的内燃机是指活塞式内燃机。

活塞式内燃机以往复活塞式最为普遍。活塞式内燃机将燃料和空气混合，在其汽缸内燃烧，释放出的热能使汽缸内产生高温高压的燃气。燃气膨胀推动活塞作功，再通过曲柄连杆机构或其他机构将机械功输出，驱动从动机械工作。

常见的有柴油机和汽油机，这也是我们燃油汽车的两种主要动力，通过将内能转化为机械能，是通过做功改变内能。

组成

发动机是两大机构和五大系统，两大机构是配气机构和曲柄连杆机构，发动机里面汽油机有五大系统分别是燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系，柴油发动机是四大系统，其中没有点火系，柴油发动机是压燃的，

结构分类

1. 根据所用燃料分： 汽油机、柴油机、天然气（CNG）、LPG发动机、乙醇发动机等，另有双燃料发动机（dual fuel engine）和灵活燃料发动机（Bi-fuel engine）

2. 根据缸内着火方式分： 点燃式、压燃式

3. 根据冲程数分：二冲程、四冲程

4. 根据活塞运动方式分 ： 往复式、旋转式

往复式

旋转式

5. 根据气缸冷却方式分 ： 水冷式、风冷式

6. 根据气缸数目分 ：单缸机、多缸机

7. 根据内燃机转速分：低速(<300r/min)、中速(300 ~ 1000 r/min)、高速(>1000 r/min)；

8. 根据进气充量压力分：自然吸气式、增压式

9. 根据汽缸排列方式，内燃机可以分为直列、斜置、对置、V形和w形。

一、 W型发动机

W型发动机是德国大众专属发动机技术。 简单说就是两个V型发动机相加，再组成一个V型发动机，也就是“V+V=W=V”。W型与V型发动机相比可以将发动机做得更短一些，曲轴也可短些，这样就能节省发动机所占的空间，同时重量也可轻些，但它的宽度更大，使得发动机室更满。

优点：结构更紧凑，可以容纳更多的汽缸数，有更大的排量。

缺点：结构太复杂了！运转平衡性也不好。

由于专利的原因，这种发动机只在大众和奥迪等少量车上可以见到，在欧版大众高尔夫、欧版大众帕萨特以及奥迪A8上，分别装备着W6,W8和W12发动机。

二、H型发动机

又称水平对置发动机，这也是V型发动机的一种，只不过V的夹角变成了180度了，一般为4缸或6缸。

优点：低重心：产生的横向震动容易被支架吸收、有效将全车较重的发动机重心降低，更容易达到整体平衡。

低振动：活塞运动的平衡良好（180度左右抵消）。相比直列式，在曲轴方面所需的平衡配重因素减少，有助转速提升。它能保持650转的低转速，并保证发动机平稳的工作。同样相比其它发动机行式油耗最低。

缺点：造价高，发动机太宽。

目前世界上只有“保时捷”和“斯巴鲁”两家汽车制造商生产水平对置发动机。

三、L型发动机

又称“直列”(LineEngine)发动机，是指汽缸是按直线排列的，它所有的汽缸均按同一角度肩并肩排成一个平面。“直列”一般用L代表，后面加上汽缸数就是发动机代号，现代汽车上主要有L3、L4、L5、L6型发动机。

优点：稳定，成本低，结构简单，运转平衡性好，体积小稳定性高，低速扭矩特性好，燃料消耗少，尺寸紧凑，应用比较广泛。

缺点：当排气量和汽缸数增加时，发动机的长度将大大增加。

直列4缸发动机，一般广泛运用于2.2升排量以下的发动机中。

直列6缸发动机，目前的佼佼者就是著名的BMW，BMW直列6缸发动机凝聚了当今量产发动机的顶尖技术，堪称直列6缸的巅峰之作。

四、V型发动机

将所有汽缸分成两组，把相邻汽缸以一定的夹角布置在一起，使两组汽缸形成两个有一个夹角的平面，从侧面看汽缸呈V字形，故称V型发动机。V型发动机的高度和长度尺寸小，在汽车上布置起来较为方便。尤其是现代汽车比较重视空气动力学，要求汽车的迎风面越小越好，就是要求发动机盖越低越好。常见的V型发动机有V6、V8、V10、V12。还有V3、V5以及V16（不要跟有些直列发动机代表气门数搞浑了）。

顾名思义，V代表发动机气缸成V型排列，一般是90度，这样可以抵消运转时的震动，更加稳定。也有75度和72度的。雷诺赛车甚至用了超过90度的广角V10引擎。

优点：运转稳定（针对V6、V8、V12）、节省空间。

缺点：结构比较复杂，不利于保养和维修，并且造价较高。同时，V3、V5包括V10都由于其结构或排量的原因，并不非常稳定，尤其是作为F1发动机的V10 3L引擎，更是需要投入大量的精力和经费用于保证其稳定性。

代表车型：奥迪的A6、法拉利360、保时捷carrear GT、奔驰S600。分别使用V6,V8,V10,V12发动机。而V3主要是出现在一些摩托车上，V5据说在上一代大众高尔夫上有使用。而V16则在一些豪华的老爷车上可以找到。

总结一下：发动机排列方式，最常用的是L型直列横置或纵置，结构简单，应用普遍；V型体积紧凑，震动小，如日产天籁；W型结构极其复杂，但更紧凑、高效，如奥迪A8、大众辉腾等；水平对置H型，可降低发动机舱的高度，有效避免机器振动，如日本富士翼豹。转子发动机尺寸较小、重量较轻，震动和噪声较低，具有较大优势，如马自达RS-8。

工作方式

气缸盖中有进气道和排气道，内装进、排气门。新鲜充量(即空气或空气与燃料的可燃混合气)经空气滤清器、进气管、进气道和进气门充入气缸。膨胀后的燃气经排气门、排气道和排气管，最后经排气消声器排入大气。进、排气门的开启和关闭是由凸轮轴上的进、排气凸轮，通过挺柱、推杆、摇臂和气门弹簧等传动件分别加以控制的，这一套机件称为内燃机配气机构。通常由空气滤清器、进气管、排气管和排气消声器组成进排气系统。