汽车运输指南
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第二节 发动机的基本常识

018 发动机的工作原理是什么?

(一)汽油发动机

活塞通过连杆将作用力和运动传递到曲轴上。在此过程中,将活塞的直线运动转化为转动。活塞持续进行往复运动。活塞的回复点又称为止点。活塞到达上止点(TDC)时燃烧室容积最小,到达下止点(BDC)时燃烧室容积最大。

在传统汽油发动机中,汽油和空气的混合气在燃烧室外部混合随后进入燃烧室内。而在现代直喷汽油发动机中,直接在燃烧室内形成汽油空气混合气。

发动机基本结构原理如图018-1所示。

图018-1 发动机基本结构原理示意图

1.进气门 2.火花塞 3.排气门 4.排气通道 5.活塞 6.连杆 7.曲轴 8.油底壳 9.曲轴箱 10.水套 11.燃烧室 12.排气通道 13.气缸盖

(二)柴油发动机

与汽油发动机的基本原理相比,柴油发动机仅在某些方面有所不同。柴油发动机也在燃烧室内进行循环燃烧并通过一个活塞传输由此产生的作用力。

但柴油发动机在燃烧室内形成混合气,即分别将热空气和燃油输送至燃烧室内。

柴油发动机的燃烧过程慢于汽油发动机。在汽油发动机中,燃烧室内的压力急剧增大,因为活塞向下移动的速度没有燃烧速度快。

019 发动机的种类有哪些?

按照气缸数目及气缸排列方式分为以下5种。

(一)直列立式发动机

直列立式发动机也称L型发动机,所有气缸中心线在同一垂直平面内。现代汽车上主要有L3、L4、L5、L6型发动机。

(二)V型发动机

V型发动机是将所有气缸分成两组,把相邻气缸以一定的夹角布置在一起,使两组气缸形成两个有一个夹角的平面,从侧面看气缸呈V字形。

例如,把直列6气缸分成两排,每排3个气缸,然后让这两排气缸呈V形,这就是V型发动机。V6发动机虽然没有直6发动机安静和平顺,但它的声音非常好听,而且体积可以缩小,体型更加紧凑,可以放在前驱车的机盖子下面。

(三)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。

W型发动机有3个气缸列和一个曲轴。每三个连杆连接在曲轴的一个曲柄轴颈上。带有2个VR气缸列的V型发动机称为VVR发动机,也称为W型发动机。

(四)对置式发动机

对置式发动机,也称H型发动机,其实也就是V型发动机的一种,只不过V的夹角变成180°了,一般为4缸或6缸。

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。

(五)VR型发动机

VR型发动机(缩短了的直列发动机)是V型发动机与直列发动机的组合。这种发动机具有1个气缸列,但两组气缸的对置夹角为15°,每个连杆在曲轴上都有各自的曲柄轴颈。

020 什么是点火间隔?

点火间隔是指两次连续点火之间的曲轴转角。

在一个工作循环过程中,每个气缸点火一次。在四冲程发动机的工作循环(进气、压缩、做功、排气)中,曲轴转动两圈,即曲轴转角为720°。

相等的点水间隔可在所有转速情况下确保稳定的发动机运行特性。该点火间隔计算方式为:点火间隔=720°/气缸数。

气缸数越多,点火间隔越小。点火间隔越小,发动机运行越平稳。至少从理论上来讲,质量平衡因素也起到了一定作用,该因素取决于发动机结构形式和点火顺序。