汽车发动机工作原理

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1、汽车发动机工作原理作者：MarshallBrain（本文为博闻网版权所有,未经许可禁止以任何形式转载或使用。违者必究。）推荐到：    本文包括：1.1. 引言 2.2. 气缸、排量和其他发动机部件 3.3. 气门机构 4.4. 汽车发动机如何获得更大功率 5.5. 了解更多信息 6.6. 阅读所有引擎盖下类文章您是否曾经打开过汽车的发动机罩并且很奇怪里面都是些什么东西？ 汽车发动机看上去就像一大堆乱七八糟的金属、管路和导线的混合体。戴姆勒克莱斯勒供图2003吉普大切诺基的发动机出于好奇，您可能想知道大概是怎么回

2、事。或者，您可能想买一辆新车，您听说过“3.0升V-6”、“双顶置凸轮轴”和“经过调校的进气燃油喷射”这些东西。它们是什么意思呢？在本文中，我们将讨论有关发动机的基本概念，并详细了解发动机的所有组成部分、可能出问题的地方以及如何提高发动机性能。汽油发动机的目的在于将汽油转换为运动，以便汽车能够开动。目前将汽油变成运动的最简单方法是在发动机中燃烧汽油。因此，汽车发动机是一种“内燃发动机”——燃烧发生在内部。需要注意两件事情：·有多种不同的内燃发动机。 柴油发动机是一种，燃气轮机是另外一种。参见有关HEMI发动机、转

3、子发动机和二冲程发动机的文章。每种发动机都有自己的优缺点。·还有一种外燃发动机。老式火车和蒸汽轮船中的蒸汽机是外燃发动机。在蒸汽机中，燃料（煤、木柴、石油等）在发动机外部燃烧并产生蒸汽，由蒸汽在发动机内部形成运动。内燃机的效率比外燃机高出许多（每公里消耗的燃料更少），而且内燃发动机比同等功率的外燃发动机要小巧很多。福特和通用这些公司之所以不使用蒸汽机，原因也在于此。典型汽车发动机的内部构造当前几乎所有汽车都使用往复式内燃发动机，因为这种发动机具有以下优点：·相对高效（与外燃发动机相比）·相对廉价（与燃气轮机相比

4、）·相对来说易于加注燃料（与电动汽车相比）这些优点使得其成为驱动汽车的首选技术。为了了解往复式内燃发动机的工作原理，对“内部燃烧”的工作方式有一个直观的认识十分有帮助。加农炮是一个很好的例子。您可能在电影里看到过它们，士兵们向炮中填入火药和炮弹，然后点着它。这就是我们说的内部燃烧，但是很难想象发动机是如何完成这些过程的。下面是一个更为形象的例子：假如有一大段塑料的下水道管子，它的直径为8厘米，长度为90厘米，然后在它的一端安上一个盖子。接着，在管子中喷洒了一点WD-40，或者放了几滴汽油。然后，在管子里塞进一个土

5、豆。就像这样：不建议您这样做！但是假如您这样做了，我们现在拥有的这个装置通常称作土豆加农炮。如果您在其中打出一个火花，那么就可以点着燃料。有意思的是——而且我们讨论这样一个装置的目的就在于——土豆加农炮可以将土豆发射出大约150米远！几滴汽油就可以产生如此巨大的能量。内部燃烧土豆加农炮的基本原理与所有往复式内燃发动机完全一致：如果将一点儿高能燃料（例如汽油）放在一个小的密闭空间中并点燃它，它将以气体膨胀的形式释放出巨大能量。可以使用这些能量将土豆抛出150米远。在这个例子中，能量被转换为土豆的运动。也可以使用这些

6、能量完成更有意思的工作。例如，如果可以建立一个循环，使得在每分钟内可以进行数百次爆炸，然后将能量用于有意义的事情，现在您已经接触到了汽车发动机的核心秘密！目前几乎所有汽车都使用四冲程燃烧循环来将汽油转化为运动。四冲程方式又称作“奥托循环”，以此纪念1867年发明它的尼克劳斯•奥托(NikolausOtto)。这四个冲程如图1所示。它们分别是： ·进气冲程·压缩冲程·燃烧冲程·排气冲程循环过程在图中，可以看到称作“活塞”的装置，它取代了土豆加农炮中的土豆。活塞通过连杆连接到曲轴。当曲轴旋转时，它的作用相当于“让加农

7、炮复位”。在发动机的循环过程中会发生如下事情：典型汽车发动机的内部构造1. 活塞开始时位于顶部，排气门打开，然后活塞向下运动，在发动机的气缸中充满空气和汽油的混合物。这便是吸气冲程。此时，只需要在空气中混合最少量的汽油即可。（图中部分1）2.然后，活塞向上返回以压缩燃油/空气混合物。压缩过程使得爆炸更具威力。（图中部分2）3.当活塞到达其冲程的顶部时，火花塞发出一个火花，点燃汽油。气缸中的汽油爆炸，推动活塞向下运动。（图中部分3）4.在活塞到达其冲程的底部后，排气门开启，废气被排出气缸并进入排气尾管。（图中部分4

8、）现在，发动机准备进行下一次循环，再次吸入空气和汽油。注意，内燃发动机输出的运动是旋转运动，而土豆加农炮产生的运动是线性运动（直线）。在发动机中，活塞的线性运动转化为曲轴的旋转运动。而旋转运动非常好，因为我们正好打算通过它让车轮转起来。下面，让我们看看相互配合工作以实现这一切的所有部件。发动机的核心是气缸和在气缸内部上下运动的活塞。上面介绍的发动机只有一个气缸。大多数割草