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汽车发动机技术及其新进展
摘要:发动机是将某一种形式的能量转换为机械能的机器。其功用是将液体或气
体的化学能通过燃烧后转化为热能,再把热能通过膨胀转化为机械能并对外输出动力。
汽车的动力来自发动机。发动机是汽车的心脏,为汽车的行走提供动力,汽车的动力
性、经济性、环保性。汽车发动机作为汽车的核心部分,是一个汽车的灵魂,汽车
发动机的好坏直接影响到汽车的价值与功能。本文通过汽车发动机的基本原理和构造、
衡量汽车发动机的技术指标、汽车发动机的性能提高和汽车发动机的发展趋势四方面
介绍汽车发动机技术及其新进展。
关键词:汽车发动机基本原理性能指标发展趋势
1、汽油发动机的基本原理和构造
发动机是一种由许多机构和系统组成的复杂机器。无论是汽油机,还是柴油机;
无论是四行程发动机,还是二行程发动机;无论是单缸发动机,还是多缸发动机。要
完成能量转换,实现工作循环,保证长时间连续正常工作,都必须具备以下一些机构
和系统。
1.1、曲柄连杆机构
曲柄连杆机构是发动机实现工作循环,完成能量转换的主要运动零件。它由机体
组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。在作功行程中,活塞承受燃气压力在气缸内作
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直线运动,通过连杆转换成曲轴的旋转运动,并从曲轴对外输出动力。而在进气、压
缩和排气行程中,飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。
1.2、配气机构
配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程,定时开启和关闭进气门和
排气门,使可燃混合气或空气进入气缸,并使废气从气缸内排出,实现换气过程。配
气机构大多采用顶置气门式配气机构,一般由气门组、气门传动组和气门驱动组组成。
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1.3、燃料供给系统
汽油机燃料供给系的功用是根据发动机的要求,配制出一定数量和浓度的混合气,
供入气缸,并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去;柴油机燃料供给系的功用是
把柴油和空气分别供入气缸,在燃烧室内形成混合气并燃烧,最后将燃烧后的废气排
出。
1.4、润滑系统
润滑系的功用是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油,以实现液体摩
擦,减小摩擦阻力,减轻机件的磨损。并对零件表面进行清洗和冷却。润滑系通常由
润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等组成。
1.5、冷却系统
冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去,
保证发动机在最适宜的温度状态下工作。水冷发动机的冷却系通
常由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。
1.6、点火系统
在汽油机中,气缸内的可燃混合气是靠电火花点燃的,为此
在汽油机的气缸盖上装有火花塞,火花塞头部伸入燃烧室内。能
够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备称为点火系,点火系通常由蓄电池、发
电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成。
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1.7、起动系统
要使发动机由静止状态过渡到工作状态,必须先用外力转动发动机的曲轴,使活
塞作往复运动,气缸内的可燃混合气燃烧膨胀作功,推动活塞向下运动使曲轴旋转。
发动机才能自行运转,工作循环才能自动进行。因此,曲轴在外力作用下开始转动到
发动机开始自动地怠速运转的全过程,称为发动机的起动。完成起动过程所需的装置,
称为发动机的起动系。
2、衡量发动机优劣的技术指标
从技术角度评判一台发动机技术的优劣对购车者的专业知识提出了较高的要求。
北方交通大学动力工程系副系主任李国岫介绍,普通消费者可以从汽缸排列方式、气
门数、最大功率、最大扭矩、升功率五个角度对发动机性能进行评判。
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2.1、汽缸排列方式
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